جک مخصوص قالبهای مسطح پانلی

جک مخصوص قالبهای مسطح پانلی ICF
امروزه در بعضی از سازه ها از پانل های پلی استایرن (EPS) که بعنوان قالب بتن و عایق حرارتی می باشند و با نام سیستم های بتنی ICF که مخفف شده  INSULATING CONCRETE FORMWORK  است استفاده میشود. گذشته از مزایای این محصول مانند: عایق صدا – سرعت نصب و معایب آن مانند: ایجاد گاز co2 هنگام آتش سوزی و ریزش پلی استایرن ذوب شده این سیستم جهت اجرا نیاز به جک های مخصوص و براکت دارد که مجتمع صنعتی علیپور آماده ارائه انبوه این محصولات را دارد. A B C D

 جکهای سقفی خطرناک



جکهای سقفی خطرناک
استفاده از جکهای ساختمانی به عنوان مناسب ترین و اقتصادی ترین وسیله برای شمع زنی در قالب بندی سقف ، تیر بتنی ، سقف کرمیت ، سقف یونولیتی ( فوم ) ، سقف تیرچه بلوک و... بسیار مورد توجه اجرا کنندگان قرار می گیرد. در سالهای نه چندان دور با رونق ساخت و ساز ، استفاده از جک سقفی نیز افزایش چشمگیری داشته است اما در کنار افزایش در تولید انواع جک های سقفی در بسیاری از موارد نه تنها به کیفیت این جک های فلزی افزوده نشده بلکه متأسفانه به دلایل مختلفی از جمله افزایش تولید کنندگان غیر متخصص مانند کرایه دهندگان داربست فلزی و جوشکاران سیار و همچنین توجه صرف به قیمت ، بدون در نظر گرفتن کیفیت توسط بعضی از خریداران جک سقفی ، تولید غیر استاندارد جک فلزی موجب ضرر و زیان مالی وجانی زیادی شده است. پائین آوردن وزن جک های سقفی یا همان شمع فلزی برای پائین آمدن قیمت بدون توجه به اصول فنی و مهندسی می تواند حوادث غیر قابل جبرانی را بوجود آورد.برای بتن ریزی سقف های بلند ، پل ها و دال های بتنی و به خصوص بتن ریزی های سنگین استفاده از اسکافر توصیه می شود. فرمول محاسبه جک سقفی به صورت زیر است :

جدول باربری مجاز اسکافر



جدول باربری مجاز اسکافر
برای بتن ریزی سقف های بلند ، پل ها و دال های بتنی و به خصوص بتن ریزی های سنگین اسکافر جایگزینی بسیار مطمئن برای جک سقفی میباشد. علاوه بر اینکه اسکافر باربری بسیار بالایی دارد و همچنین محدودیتهای ارتفاع مانند جک سقفی را ندارد.ایمنی ، مقاومت فراوان و سهولت استفاده از اسکافر و سرعت کارکردن با اسکافر از دیگر مزایای قابل تامل اسکافرها به جای جک های سقفی میباشد. تصاویر مونتاژ اسکافر - تصویر کار با اسکافر در زیر چیدمان های مختلف و مقدار باربری مجاز اسکافر را مشاهده می کنید:

ساختمانهای آجری بدون تیر آهن و بتن

فهرست

آجر. 3

آجرها و بلوکها 6

مصارف آجر. 7

تولید آجر رسی... 8

پختن آجر. 11

مشخصات فنی آجرهای رسی... 13

خواص فیزیکی.. 13

خواص مکانیکی.. 15

خواص شیمیایی.. 16

-  نمک های محلول موجود در آجر 16

-  شوره. 16

-  لکه. 16

آجر عنصرسازه ای.. 17

استفاده از آجر در نماسازی.. 19

تقسیمات آجر. 20

آجرهای نسوز. 22

آجرهای ماسه – آهکی.. 23

انواع آجرهای نسوز. 24

آجرهای سیلیسی.. 24

آجرهای آلومنییومی.. 24

آجرهای نسوز قلیایی.. 25

آجرهای نسوز ویژه. 25

آجر زیرکونیم. 25

آجر اکسید کروم- کوروندوم. 25

توزیع نیروهای زلزله. 26

حالتهای شکست.. 27

شکست دیوارهای برشی.. 27

شکست دیوارهای عرضی.. 27

دلایل انتخاب این مدل آجر. 28

معایب موجود در مصالح آجری.. 29

نتیجه گیری.. 29

گزارش بازدید از محل آجرپزی.. 30

1- کوره سنتی.. 31

2- روش نیمه سایشی.. 32

منابع. 33

اقلیم در ساختمان.. 33

فرم ساختمان در رابطه با اقلیم : 33

اقلیم گرم و خشک : 37

اقلیم سرد: 38

انسان، طبیعت: 39

معماری.. 41

گنبد در اقلیم گرم و خشک.. 41

نوع مصالح : 42

ساختمان های گلی : 43

ساختمان های خشتی : 43

ساختمان و انواع آن.. 47

انواع ساختمان. 47

انواع ساختمان از لحاظ مصالح مصرفی... 48

ساختمان‌های بتنی.. 48

ساختمان‌های فلزی.. 48

ساختمان‌های آجری.. 49

ساختمان‌های چوبی.. 49

ساختمان‌های ترکیبی.. 50

منابع. 50

ساختمان.. 50

مقاوم سازی ساختمانهای آجری غیرمسلح موجود. 54

بررسی علل آسیب پذیری ساختمانهای آجری و بتنی در برابرزلزله. 55

آجر

آجر در ساختمان از زمانهای بسیار دور جا و مکانی داشته  و توانسته جای خود را در تاریخ پرکندو سرآمد مصالح ساختمانی باشد آجر در زمانی که در بابل اختراع شد و ساختن خشت و پختن آن معمول گشت. روزبروز در پهنه گیتی گسترش پیدا کرد و   می توان گفت بطور شعاعی کره زمین را دربرگرفت. خاک رس در اکثر نقاط زمین یافت می شود و این بهترین وسیله ای بود که اکثر مردم دنیا با آن شناخت پیدا کردند و پس از اینکه آن را به شکل خمیر گل درآوردند، در قالب به آن فرم دادند و در مقابل هوا و آفتاب خشک کردند و در کوره به آتش کشیدند و پختند و پس از اینکه جسم مقاومی شد از آن درخانه سازی و دیگر کارهای ساختمانی مورد بهره برداری قرار دادند. ساده ترین مصالح ساختمانی که از دیرزمان تا به امروز در دسترس فقیرترین و غنی ترین مردم دنیا قرار داشته همانا خشت و آجر می باشد.

 تاریخ آجرسازی را پنجهزار سال قبل از میلاد می دانند. مردمی که در کناره های رود نیل زندگی می کردند می دیدند که رودخانه در آرامش پس از طغیان و ته نشین شدن رسوبات که از نرمه های خاک رس مخلوط با آب که پس از تابیدن آفتاب بروی آن ترکهای متعددی خورده و به قطعات کوچک و بزرگ و به ضخامت تقریبی 4 تا 5 سانتی متر مانند قالبهایی از گل بریده شده و آماده برای کارهائی مانند دیوارسازی در کناره های رود نیل بجا مانده این قطعات را مورد استفاده قرار دادند و به کمک یکدیگر آنها را به دیوار و خانه تبدیل کردند. از آنجا که همیشه در فکر نوآوری وپیشرفت بوده اند از پیدایش دنیا تا به امروز این صفت در وجود بشر رشد کرده و ذوق هنری که همیشه در وجود انسانها به تکاپو افتاده و خلاقیت درونی خود را آشکار کرده و آنهائیکه دست اندرکار بنا و بناسازی بوده اند  به این فکر افتادند که چطور می شود خشت ها را محکمتر ساخت. بنابراین گل رس را با مقداری پهن مخلوط کرده و پس از لگدکردن ورز دادند.  گل آماده شده را در قالب به شکل خشت درآوردند و بعدها برای اینکه گل در زمانیکه مقابل نور آفتاب آب خود را از دست می دهد ترک نخورده و محکمتر به هم بچسبد از کاه استفاده کردند کاه را پس از خیس کردن با خاکی که قراربود برای خشت مالی آماده شود مخلوط کردند و خاک رس و کاه را با آب در هم آمیختند و به شکل گل نیم کاه در قالب به خشت تبدیل نمودند و کاه مانند آرماتور در گل باقیمانده و مانع ترک خوردگی خشت گردید.( کاه را خیس می کردند که نرم شود و در موقع خشت مالی به دست آسیب نرساند.)  از روزی که خشت به آجر تبدیل شد و انسان آجر را شناخت و دانست یکی از عمده ترین مصالح ساختمانی است که بطور وفور باید از آن استفاده کرد، بر آن شدند که هر روز دامنه آجر را وسعت دهند و کاربرد آن که در همه جای ساختمان بود بکار گیرند.

 محققین بطور جمع بر این باورند که استادکاران بلامنازع در مشرق زمین بودند که ساختن آجر و استفاده از آن را مورد استفاده قرار دادند. انتخاب قالب و شکل گیری خشت و آجر از نظر محققین فن در اوائل کار مشکل بود یا بهتر بگوئیم هنری بود که باید روی آن فکر می شد با اینکه در مصر رسوبات ته نشین شده کناره های رود نیل را پس از خشک شدن روی هم قرار دادند و با آن دیوار ساختند ولی در شکل گیری قالب پس از مدتها و اینکه خشتها و آجرها چگونه روی هم قرار بگیرند که خراب نشوند و برای هم گیر شدن و نگهداری یکدیگر چه باید کرد تا دیوار استوار بماند. بهترین فرمی که انتخاب کردند آجرهای مکعبی شکل بود که باندازه های مختلفی در گوشه و کنار دنیا ساخته شد و دلیل آن هم این بود که نیم و نیم دو آجر روی هم قرار گیرد. این آجرها با ضخامتهای مختلفی همراه بود در ابتدا آجرها بزرگ و بسیار ضخیم و با طول عرضهای متفاوت، ولی کم کم به نازکی گرائید. مکعبها آجری شکل بعدها و به مرود ایام به قطعات کوچکتری تقسیم شد و بر هر قطعه ای نامی نهادند که این نامها سینه به سینه و زمان به زمان گذشت و درهر گوشه ای به زبان محلی آن گوشه متداول گشت و چون از سواد و سوادآموزی خبری نبود، در بعضی محلات با تحریفهایی همراه بود و همان تحریفها سینه به سینه به نسلهای بعدی انتقال پیدا کرد، پس از آنکه فرهنگ مردم هر کشوری به رشته تحریر درآمد این نامها بطور یکسان متداول گشت.

 ساختمان سازی در زمانهای قدیم هرچند بدوی و ابتدایی بود با پیشرفتی که خشت آجر داشت انسانها بر آن شدند که بیشتر فکر کنند و بهتر بسازند وطریقه بهتر ساختن و بهتر بکارگرفتن آجر و خشت را بیاموزند.

 در زمانیکه خشت پخته شده و تبدیل به آجر گشت و از مقاومت خوبی برخوردار شد و همه دست اندر کاران را به خود مشغول کرده بود معماران ایرانی از این صنعت بدور نبودند و در ایران شهر شوش که پایتخت ایلامیها بود و از آبادانی زیادی برخودار بوده آجرسازی رواج پیدا کرد و در کاوشهایی که در شهر شوش انجام گرفته و از آثار بدست آمده و بقایای تمدن ماقبل تاریخ را می رساند. از سفالهای پخته شده مصور رنگین که از طبقات زیرین خاکهای شهر شوش بدست آمده، اهمیت قدمت این ناحیه را می رساند و الواح گلی که در شهر شوش بدست آورده اند، مربوط به 1700 سال قبل از میلاد مسیح می باشد که این الواح شامل اسناد و قراردادهاست.

 سلسله هخامنشی و داریوش کبیر در سال 494  ق.م قصر شوش را بنا کرد و این گویای تمدن بزرگی است که در غرب ایران پا به عرصه وجود گذاشت و چهره این سرزمین را عوض کرد. پس متوجه شدیم که آجر در تمام دنیا زیربنای اصلی ساختمان و مشخص کننده و عامل افسانه ای هر بنا می باشد.

 کشور ما با اینکه در منطقه حاره قرار دارد و هوای آن در شمال و جنوب کشور در تمام طول سال با اختلاف شدید گرما وسرما که درجه حرارت همیشه حدود 40 درجه سانتیگراد نوسان دارد و در ساختمانهای باید از مصالحی کاملاً مناسب با آب وهوا استفاده کرد، ولی متأسفانه در یک دوره محدود در کشور ساختمانها را(نما) از سنگهایی که در مقابل حرارتهایی که در مقابل حرارتهای مختلف تغییر درجه حرارت فاحش می داد و در هوای گرم تابستان سریع گرم و در برودت هوای زمستان سریع سرما را بخود جذب میکرد، پوشانیدند. این سنگها از تکنیک پائینی برخوردار بودند. بکارگیری سنگ در کشور ما بطور تجربی آزمایش می شد و امتحان خوبی نداد. در همین زمان با پیشرفت تکنولوژی صاحبان صنایع در حرفه های مختلف بر آن شدند تا از انواع مصالح چه طبیعی و چه غیرطبیعی برای نماسازی بهره گیرند.

مصالحی که از اختراعات و ابداعات آنها بود برای نماسازی با تبلیغات فراوان بکار گرفتند و تمام آنها را به بوته آزمایش سپردند ولی نتیجه مطلوبی عاید نگشت و هر کدام به نوبه خود از لیست مصالح ساختمانی حذف گشت و باز هم آجر که از مصالح سنتی هر آب و خاکی بود جای نشین همه آنها شد.

پس از مدت کوتاهی مردم دوباره به فکر آجر افتادند که اینبار، همانطور که گفته شد، ذوق هنرمندان با گذشته تفاوت محسوسی پیدا کرد، آجرکاری نما در شهرهای مختلف رو به فزونی نهاد و معماران و دست اندرکاران، خارج و داخل بنا را با ذوق و سلیقه خود آزمایش کردند.

آجرسازی از زمانهای بسیار دور در سراسر دنیا عبارت بود از خاک رس مخلوط با آب که در قالبها به آن فرم داده و پس از قراردادن در برابر آتش بنام آجر از آن استفاده کردند منتها شرکتهای آجرسازی در کشورهای مختلف متفاوت بود. در کشور ما در ابتدا آجر را در کوره های  چاهی(استوانه ای ) پختند و سپس کوره های تونلی متداول گشت و امروزه با پیشرفت تکنولوژی روش روزافزون آن از کوره هایی کاملاً متفاوت با قبل استفاده میشود.

ضمناً بد نیست خاطر نشان شویم با پیشرفت تکنولوژی و علم شیمی، صاحبان صنایع دست اندرکار تغییر رنگ در آجر و مرغوب کردن جنس آن و مقاومت در برابر اجسام و گازهای خارجی در نقاط مختلف میباشد تا آجر بهتری عرضه نمایند.

آجرها و بلوکها

 آجرها گروهی از مصالح می باشند که به صورت صنعتی تولید و جایگزین سنگ شده اند و در حقیقت سنگی ساخته دست بشر می باشند، سنگی دگرگون که از تغییر وضعیت خشت پدید می آید. این گروه از مصالح که اولین تولید صنعتی و انبوه مصالح ساختمانی به دست بشر به شمار می آیند براساس نوع مواد اولیه، روند تولید و محل مصرف به انواع متنوعی تقسیم می شوند. آجرهای رسی که اولین و فراوان ترین آنها می باشند قدمت چندهزار ساله دارند. با پیشرفت تکنولوژی و علم شیمی انواع بی شماری از آجرها با کیفیت های مختلف، ابعاد و شکل ظاهری متنوع راهی بازار مصرف شده اند.

آجر رسی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی که به وسیله بشر تولید شده است، می باشد. سنگ علیرغم فراوانی و استقامت به راحتی در دسترس قرار نمی گیرد، این مصالح طبیعی فرم دلخواه را به آسانی به خود نمی گیرد و با صرف هزینه بسیار قطعات آن یکسان می گردند و در این حالت نیز دورریز زیادی از خود به جا می گذارد. در حالی که گل حاصل از خاک رس که منشأ تهیه آجر است به راحتی شکل دلخواه را به خود می گیرد و محصولی همگن به دست می دهد.

از این رو می توان با قالب زدن گل و حرارت دادن آن مصالحی سخت، دارای مشخصات فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی یکسان، متناسب با کاربرد، منطبق با فیزیک بدن انسان، با فرآیند تولید ساده، سریع و حمل و نقل آسان تولید نمود.

مصارف آجر

اولین پیام های تاریخی تمدنهای گذشته به وسیله آجر برای ما به یادگار مانده است. این اسناد تاریخی اولین کتابخانه های تمدن بشری را تشکیل می داده اند. به اعتقاد باستان شناسان اولین بار آجر در سرزمین بین النهرین تهیه شده است. به هر صورت باید آجر پس از پیدایش آتش و در نواحی که معادن سنگ وجود نداشته اند اختراع شده باشد. نمونه های زیبا و با عظمت کاربرد آجر در معماری ایران باستان نماینده پیشرفت درخشان ایرانیان در تولید و مهندسی کاربرد این مصالح است. در این میان می توان از زیگورات چغازنبیل، ایوان مدائن، کاخهای فیروزآباد و لرستان در قبل از اسلام و همین طور مساجد جامع اصفهان و یزد، گنبدکاووس و ارگ تبریز مربوط به دوران بعد از اسلام نام برد.

رمز توانایی آجر در  خلق شگفت انگیزترین ساختمانهای تاریخ در تناسبات آن  نهفته است. این  ابعاد در طی زمان متحول شده و در حال حاضر با ساختار  و  توانایی بدن انسان همآهنگ شده است. ابعاد آجر به طریقی است که براحتی در یکدیگر قفل و بست می گردند. این خاصیت، کیفیت های مهندسی بیشماری از جمله در محل اتصال دو دیوار به یکدیگر بوجود می آورد. آجرها به کمک ملات به یکدیگر متصل می شوند و سطح یکنواختی را بوجود می آورند. این ابعاد متناسب باعث شده است که این مصالح بمنظور اجرای دهانه های وسیع بصورت قوس و طاق و گنبد که از زمان قبل از ساسانیان در ایران رواج داشته است، کارآیی منحصر به فردی داشته باشد.

خواص آجر باعث شده است که بعنوان مصالح پرکننده دیوار و سقف از جمله پرمصرف ترین مصالح باشد. زیبایی آجر و الگوی حاصل از اجرچینی باعث شده است که به صورت نما در داخل و خارج بنا مورد استفاده قرار گیرد و هویت خاصی به ساختمان ببخشد. استفاده از آجر بعنوتان فرش کف و پلکان  فارغ از مقاومت مطلوب آن ویژگی های اقلیمی این مصالح کویری را بیشتر نمایش می گذارد.

 تولید آجر رسی

ساخت این فرآورده رسی هنوز هم به مقدار زیاد مطابق روش های سنتی انجام می شود. البته در نتیجه پیشرفت های تکنولوژی درصد سال اخیردستگاه های مدرنی با کارآیی بسیار بالا ساخته شده است که علاوه بر افزایش تولید، محصول از کیفیت بالاتری برخوردار می باشد جریان تهیه آجر پنج مرحله عمده را به شرح زیر طی می کند:

 - تهیه و آماده نمودن ماده اولیه

- تهیه گل

- تهیه خشت

- خشک کردن خشت

- پخش آجر

تهیه آجر در تمام مراحل یادشده بالا به دو طریق صنعتی و سنتی( ماشینی و دستی) انجام می شود.واضح است در صورت دقت در روند تهیه مواد اولیه و تولید، محصول به دست آمده به روش صنعتی یا ماشین از کیفیت و کمیت بالاتری برخوردار خواهد بود.

تهیه و آماده نمودن ماده اولیه

ماده اولیه آجر را عمدتاً خاک رس تشکیل می دهد. انواع مختلفی از خاک رس وجود دارد ولی بیشتر از خاک رس آبرفتی برای تهیه آجر استفاده می شود.

 -خاک رس آبرفتی: همانطوری که از نامش پیداست در نزدیکی سطح زمین یافت می شود و بیشتر آجرهای رسی با کمک آن تولید می شوند. میزان خاک رس در گل آجر بسیار اهمیت دارد. خاک رس زیاد گل آجر را توپر می کند ولی موجب ترک خوردن خشت در هنگام خشک شدن می شود.

 - ماسه: که از تأثیر عمل فرسایش هوازدگی بر سنگ های استخوان بندی حاصل می شود در حقیقت استخوان بندی آجر می باشد. در صورت افزایش مقدار آن آجر ترد و پوک می شود و ضمناً دانه های درشت ماسه در گل آجر در هنگام پختن منبسط و موجب ایجاد ترک های ریز در آجر می شوند.

- آهک: در خاک رس و گل آهک وجود دارد. در صورتیکه به صورت دانه ریز، یکنواخت و همگن باشد موجب روشن شدن رنگ آجر می شود و افزایش مقدار آن نقش گدازآور دارد. وجود دانه های درشت آهک در گل آجر پس از پختن آهک زنده تولید می کند. آهک زنده در هنگام استفاده از آجر، آب ملات را به خود می کشد و تولید هیدروکسید آهک یا آهک شفته می  کند، که بسته به خلوص سنگ آهک 25/1 تا 5/3 برابر حجم اولیه را به دست می آورد و موجب ترکیدن آجر می شود. به این پدیده آلوئک آجر می گویند.

- ترکیبات سولفاتی: به مقدار کم بی ضرر است و در صورت افزایش، تولید یون اسیدی می نمایند و به آجر و ملات آسیب می رساند.

-  ترکیبات آهن دار: نقش گدازآور دارند و رنگ محصول را به قرمز نزدیک می کند.

- نباتات و ریشه گیاهان: ممکن است در گل آجر ریشه گیاهان وجود داشته باشد که در حرارت کوره می سوزند و آجر پوک می شود. پس از تهیه ماده اولیه آن را الک و خوب آسیاب می کنند تا نرم و یکنواخت شود.

 تهیه گل و خشت

برای تهیه خشت و آجر رسی سه روش متفاوت وجود دارد که در هر روش میزان رطوبت خاک و نوع گل متفاوت است.

-    گل خشک: که با اضافه نمودن آب به میزان حدود 8 تا 12 درصد وزن ماده اولیه تهیه می شود. و با کمک پرس خشت شکل می گیرد. بسیاری از آجرهای صنعتی و کلیه سفال های رسی ساختمانی با روش گل خشک ساخته می شوند.

-    گل سفت: که با اضافه نمودن آب به میزان حدود 20 تا 25 درصد وزن ماده اولیه تهیه می شود با روش ماشینی خشت می زنند. در این روش از ماشین های خشت زنی هیدرولیکی استفاده می کنند. خشت U به صورت منشوری با قاعده مربع یا مستطیل شکل از دستگاه خارج می شود و سپس آن را با کمک دستگاه برش به قطعات مساوی تقسیم می کنند.

-     گل خمیری: با اضافه نمودن آب به میزان تا حد 60 درصد وزن به خاک تهیه می شود تا حالت خمیری پیدا کنند و بتوان با دست به آن شکل داد در این روش گل را در درون قالب های چوبی می ریزند و با دست شکل می دهند و خشت می زنند.

-          خشک کردن خشت:

زمانی که قطعات از ماشینهای شکل دهی خارج می شوند مقدار قابل توجهی رطوبت به همراه دارند.  خشک کردن خشت خام قبل از پختن آن به علت جلوگیری از تغییر شکل زیاد و ترک در سطح خشت می باشد و همچنین از صرف هزینه سوخت بیشتر در کوره اصلی و امکان دوده گرفتن کوره به سبب رطوبت اولیه زیاد و سوخت ناقص جلوگیری می کند.

 خشک کردن موجب بروز انقباض می شود و این انقباض در حدی مجاز است که محصول نهایی دارای اندازه مناسب و دلخواه باشد.  جمع شدگی در خشت خشک شده حدوداً ده درصد در هر بعد است. درجه حرارت کوره خشک کن از 40 تا 200 در جه سانتی گراد و زمان خشک کردن از 24 تا 48 ساعت متغیر است که بستگی به نوع رس دارد. حرارت لازم معمولاً به کمک گرمای تلف شده از کوره های اصلی فراهم می شود. در کلیه مراحل، حرارت و رطوبت کاملاً تنظیم می گردند تا از انقباض سریع که موجب بوجود آمدن ترک های زیاد می شود اجتناب گردد.

در مناطق گرم وخشک از گرمای هوا بمنظور خشک نمودن خشت استفاده می کنند. در این روش نحوه چیدن خشت ها از اهمیت فراوان برخوردار است. به ترتیبی که جریان هوا یک جانبه نباشد چون باعث ایجاد انحناء و تغییر شکل آجر در اثر خشک شدن یک جانبه می شود.

 خشت خشکی که برای پختن آجر آماده شده است رطوبتی بین 8 تا 12 درصد به همراه دارد.

پختن آجر

گداختن یکی از مهمترین قدم ها در ساختن آجر می باشد. زمان مورد نیاز با توجه به نوع کوره، نوع رس و سایر متغیرها از 40 تا 150 ساعت تغییر می کند. در حال حاضر کوره های تونلی وکوره های متناوب انواع جدیدی از کوره ها می باشند که مورد استفاده قرار می گیرند. در کوره تونلی آجرهای خشک شده که برروی واگون های مخصوص چیده شده اند از داخل تونل گذر می کنند و از کانون حرارتی عبور می نمایند و از سوی دیگر خارج می شوند.

 در کوره های دیگر، حرارت بطور متناوب تغییر می کند. در این روش خشت ها ثابت و کانون حرارتی متغیر است. سوخت این کوره ها گاز طبیعی، نفت، یا زغال سنگ می باشد.

آجر جوش

در کوره های آجرپزی مخصوصاً کوره های چاهی و یا حلقه ای که آتش آن قابل کنترل نیست ممکن است به قسمتی از کوره که به آتش نزدیک تر است حرارت بیشتری برسد در نیتجه آجر از مرحله خمیری گذشته و ذوب می شود. در این مرحله خاک رس روان گشته و شیشه ای می گردد رنگ اینگونه آجرها متمایل به سبز می باشد، خاصیت مکندگی در این نوع آجرها بسیار کم بوده و در حدود 2 تا3 درصد است آجر جوش نسبت به آجر معمولی تردتر و شکننده تر می باشد و به علت آنکه آب در آن نفوذ نمی کند در مقابل عوامل جوی و اسیدهای آلی از آجر معمولی مقاومتر است، به همین دلیل مصرف آن در فرش کف کانالهای فاضلاب و غیره پیشنهاد می شود. ولی بکاربردن این نوع آجر در دیوارهای حمال مخصوصاً طاق ضربی به هیچوجه پیشنهاد نمی شود.

 اگر بخواهند برای مصارفی از قبیل فرش کف کانالهای فاضلاب و غیره آجر جوش بطور انبوه تولید نمایند باید اولاً مواد گداز آور مانند اکسیدهای آهن در مصالح اولیه تهیه آجر بیشتر باشد در ثانی باید گرمای کوره را به 1200 درجه سانتیگراد برسانند و مخصوصاً باید توجه نمایند که آجر در هنگام پختن و ذوب شدن جاری نشود زیرا در این صورت قطعات آجرهای مختلف به هم چسبیده و هر 5 یا 6 بلوک آجر یک قطعه شده کاملاض شکل هندسی خود را از دست داده و غیرقابل مصرف می گردد.

 بدین لحاظ باید قبلاً بوسیله آزمایش در جه حرارت عرق کردن و روان شدن خاک مورد استفاده برای تهیه آجرجوش تعیین گردد و درجه حرارت کوره باید بگونه ای تنظیم گردد که به حد روان شدن خاک نرسد. با توجه به اینکه کوره های آجرپزی اغلب مجهز به وسائل دقیق کنترل حرارت نمی باشد که بتوان در حد یکی دو درجه حرارت آن را کنترل نمود لذا بهتر است برای تهیه آجر جوش از مصالحی استفاده شود که فاصله حرارتی بین مرحله عرق کردن و روان شدن در آن مصالح زیاد باشد و این فاصله بوسیله آزمایش می توان تعیین نمود.

 وزن مخصوص آجر جوش قدری بیشتر از آجر معمولی بوده و در حدود 9/1 گرم در سانتی متر مکعب می باشد.تصویر شماره 6 – پلان کوهره هوفمن

کنترل زمان پخت در کوره از اهمیت فراوانی برخوردار است خشت خام فاقد مقاومت های مکانیکی موردنظر است و چنانچه آجر بیش از حد حرارت ببیند تغییر شکل می دهد و قابل استفاده نمی باشد.

 بمنظور اجتناب از بروز ترک حرارت تا  دمای 100 تا 120 درجه سانتی گراد به کندی افزایش می یابد.  در این دما آب آزاد خشت های تبخیر و خشک می شود. بعد از خشک شدن خشت ها حرارت به سرعت تا 700 الی 800  در جه سانتیگراد افزایش می یابد و در این دما آب تبلور کائولین تبخیر( دی هیدراته) می شود و خشت ها نهایت تخلخل خود را پیدا می کنند. در دمای 800 تا 850 درجه سانتیگراد مواد زودگداز همراه با رس گداخته می شوند و اجزای دیر گداز را احاطه می نمایند و بعد طولی رس ها نقصان می یابد و خشت حرارت دیده به مصالح یکپارچه ای تبدیل می شود.

مصالح تشکیل شده از رس زودگداز در در جه حرارت بین 900 تا 1100 درجه سانتیگراد کاملاً گداخته می شوند و مصالح ساختار سنگی پیدا می کند. این مصالح بخوبی در برابر نفوذ آب مقاوم است و مقاومت مکانیکی بالا، مقاومت در برابر یخبندان و سایر کیفیات یک مصالح ارزشمند را پیدا می کند.

 در بعضی از روشهایی نوین بمنظور جلا یافتن سطح آجر در مرحله نهایی با تزریق گاز طبیعی سطح آجر می سوزد و تغییر رنگ می دهد و جلا پیدا می کند. برای جلوگیری از ترک آجرها را بآهستگی سرد می نمایند و بعد از آن کنترل نهایی انجام می گیرد و در صورت نیاز به منظور یکنواختی ماشین کاری و سپس آجرهای مرغوب بسته بندی انبار یا بارگیری می شوند.

مشخصات فنی آجرهای رسی

آجرهای رسی بسته به مواد اولیه و نحوه تولید دارای تنوع فراوانی هستند برخی از آنها بعنوان مصالح پرکننده مناسب می باشند و بعضی دیگر به علت جلوه ظاهری و مقاومت جهت نماسازی بکار می روند. بعضی از آجرها بعلت کیفیت مطلوب در نقاطی از ساختمان که در معرض یخبندان قرار دارند مورد استفاده قرار می گیرند و گروهی مناسب برای کف سازی هستند. بنابراین مهندس معمار براساس ویژگی های محل مصرف، آجر رسی بهینه را انتخاب می نماید.

 خواص فیزیکی

بر طبق استاندارد شماره 7 ایران آجرهای مصرفی در نما باید دارای مشخصات زیر باشند:

-         معایب ظاهری: آجرنما باید عاری از معایب ظاهری مانند ترک خوردگی، شوره زدگی، آلوئک و نظایر آن باشد.

-         ابعاد و اندازه ها: طول و عرض و ضخامت آجرهای مختلف باید مطابق جدول شماره یک باشد.

باید در نظر داشت که رواداری یادشده در مورد آجرنما در هنگام اجرا توسط ماشین مخصوص ساییده و یکنواخت می شود.

-         لبه های آجر:  خط فصل مشترک سطوح آجرها باید مستقیم وزوایای تلاقی آنها قائمه وسطوحشان صال باشد.

-     درآجرهای سوراخ دار: سوراخ ها باید عمود بر سطح بزرگ آجر و بطور یکنواخت در سطح آن توزیع شده باشند و جمع مساحت آنها باید بین 25 تا 40 درصد سطح آجرها باشد. بعد سوراخ های مربع و قطر سوراخ های دایره ای باید حداکثر به 26 میلیمتر محدود شود ودر صخامت دیواره بین سوراخ و لبه آجر بیش از 15 میلیمتر و فاصله بین دو سوراخ بیش از 10 میلیمتر باشد.

-    وزن مخصوص: هر دو نوع آجر ماشینی دستی نباید از 7/1 و وزن مخصوص فضایی آنها از 3/1 گرم بر سانتی متر مکعب کمتر شود.

-    مقاومت در برابر یخبندان: آجرهای مصرفی در نما باید در برابر یخبندان پایدار باشند و در آزمایش یخ زدگی دچار خرابی ظاهری مانند ورقه ورقه شدن، ترک خوردن و خوردگی نشوند.

-     ضریب جذب آب: درصد وزنی جذب آب در آزمایش 24 ساعته در مورد آجرهای ماشینی نباید از 16 و در مورد آجرهای دستی از 20 بیشتر شود و در هر دو نوع آجر از 8 کمتر باشد.

-    قطعات نازک آجری( آجر دوغابی) مورد مصرف در نماسازی به ابعاد 20 (40 یا 30)  200 میلیمتر با قطعات موزائیکی نازک آجری نما به ضخامت 20 یا 30 میلیمتر با نقش چند آجر بندکشی شده( آجر موزاییکی ) ساخته می شوند حداقل باید دارای مشخصات آجرهای ماشینی با مقاومت متوسط مندرج در استاندارد شماره 7 ایران باشند.

-     ترک در سطح آجر: وجود یک ترک عمیق در سطح متوسط آجر حداکثر تا عمق 40 میلیمتر در آجر پشت کار بلااشکال می باشد. ولی بطورکلی در صد آجرهای ترک دار نباید بیشتر از 25 باشد.

-     پیچیدگی، انحناء و فرورفتگی: پیچیدگی در امتداد سطح بزرگ آجر حداکثر 4 میلیمتر و در امتداد سطح متوسط آجر تا 5 میلیمتر مجاز است. آجر نباید انحناء و فرورفتگی بیش از 5 میلیمتر داشته باشد و این مقدار در صورتی قابل قبول است که میزان آن از 20% کل آجرها افزایش پیدا نکند.

-     سایر موارد: آجر باید کاملاً پخته و یکنواخت و سخت باشد ودر برخورد با آجر دیگر صدای زنگ دار ایجاد کند. به علت عدم چسبندگی آجرهای کهنه به ملات حتی المقدور از آنها استفاده نمی شود و تنها در صورت انجام پیش بینی های لازم به صورت سائیدن با برس سیمی استفاده از آن مجاز خواهد بود.

 آجرهای ساختمانی مقاومت خوبی در برابر آتش دارند بطوریکه یک دیوار 22 سانتی متری از آجر در حدود شش ساعت در برابر آتش سوزی مقاومت از خود نشان می دهد.

ضریب انقباض و انبساط در آجر در حدود 0003/0 می باشد که بسیار ناچیز است.

آجر بعنوان یکی از مصالح متراکم هادی صوت می باشد. در صورتی که انتقال صوت توسط عملکرد دیافراگمی دیوار باشد این مقاومت به وزن دیوار بستگی دارد یعنی کاهش انتقال صوت در دیوار آجری همگن با لگاریتم وزن دیوار متناسب است جذب صدا در سطح آجری در فرکانس طبیعی پایین است. این خاصیت با اندودکردن دیوار و نقاشی باز هم کمتر می شود و لذا برای این منظور از اندودهای مخصوص و آجرهای سبک استفاده می نمایند.

 خواص مکانیکی

حداقل تاب فشاری برای آجرهای رسی بر طبق استاندارد شماره 7 ایران برابر با جدول شماره 2 است.

 استفاده از آجرهای غیر استاندارد به شرطی مجاز می باشد که دست کم تاب فشاری آن 80% مقادیر مندرج در استاندارد ایران باشد.

 خواص شیمیایی

محیط های شیمیای قبل از آن که برروی آجر تأثیر بگذارند، ملات آن را تخریب می نمایند. لذا استفاده از ملات مناسب در فضاهایی که بنحوی مواد شیمیایی در آنها جاری است از اهمیت زیادی برخوردار است.

 استفاده از آجرهای لعاب دار نیز مانع از جذب مواد در خلل و فرج آجر می شود.

 - نمک های محلول موجود در آجر

نمک های محلول در خاک رس اولیه موجود می باشند و یا در حرارت کوره تولید می شوند. نمک های محلول می توانند موجب بروز شوره بشوند. سولفات های محلول ممکن است به سطح آجر حرکت کرده و داخل ملات یا اندود بشوند و موجب انتشار شوره و فساد ملات بوسیله حمله سولفات ها شود که در صورت استفاده از آنها در خارج از ساختمان باید از ملات سیمان ضدسولفات استفاده شود.

-         شوره

گاهی اوقات شوره به صورت گرده سفیدی بر سطح کار آجری نوساز پدیدار می شود.

 علت این پدیده انتقال نمک های حل شده در رطوبت از داخل آجر به سطح نما جایی که آب تبخیر می شود و از خود بلورهای نمک را بر جای می گذارد، می باشد. اغلب اوقات اینگونه شوره در طول یک سال بدون برجای گزاردن اثر تخریبی خود بخود از بین می رود. در کارهای آجری خارج از ساختمان ودر محیط هایی که مرتباً مرطوب و خشک می شوند، شوره هر زمانی می تواند ظهور کند. از این مهم تر شکل گیری نمک های متبلور شده در زیر پوسته ایجاد نمای آبله گون و یا پوسته شدن نما می کند.

برای برطرف کردن شوره و سطح شوره زده را با مخلوط 2 تا 4% آب و سرکه با کمک برس نرم پاک می کنند.

- لکه

سطح آجرکاری ممکن است در طول عملیات بنایی با ملات سیمانی یا آهکی که از ملات تازه بیرون می ریزد لکه بردارد. در هر دو صورت لکه باید با برس بدون آلوده کردن سایر سطوح تمیز شود.

آجر عنصرسازه ای

امروزه حجم زیادی از ساختمان سازی در مناطق شهری کوچک را خانه های یک تا دو طبقه آجری تشکیل می دهد. دیوار باربر این خانه ها( بدون هیچگونه تسلیح) ساخته شده است. تجزیه زلزله های گذشته نشان داده است که این ساختمانها پایداری چندانی در برابر زلزله ندارند و تقریباً در تمامی زلزله های گذشته برخی ناتمام این خانه ها تخریب گشته اند.

 در آیین نامه  طرح ساختمانها در برابر زلزله( آئین نامه 2800) ساخت این ساختمانها را بدون احتساب زیرزمین به دو طبقه مجزا محدود کرده است.

 معمولاً آجر رسی معمولی مقاومت خوبی در برابر عوامل خورنده ندارد. این عیبی است که اغلب در ساختمانهایی که از آجر در ساخت دیوار یا  کرسی آنها استفاده شده است و در مجاورت آنها عوامل خورنده مانند آبهای دارای املاح مضر وجود دارد باعث آسیب پذیری ساختمان می شود. خوردگی تدریجی آجر بکار رفته در پای دیوار، ضخامت مؤثر  آن را کاهش می دهد و آنرا آسیب پذیر می کند. این پدیده در ساختمانهای آجری ساخته شده در شهرها و روستاهای حاشیه خلیج فارس و دریای عمان و همچنین مناطقی مانند یزد و کرمان که آب آن املاح فراوانی دارد به چشم می خورد البته در این مناطق ملاتهای سیمانی بین لایه های آجرکاری نیز خورده شده و بر شدت آسیب پذیر شدن ساختمان می افزاید.

ساختمانهایی نیز ساخته شده است که اتصال آنها با یکدیگر و ملات بسیار اندک است و مقاومت چندانی برای آنها در برابر زلزله پیش بینی نمی شود. البته یکی از معایب بزرگی که امروزه گریبان گیر صنعت ساخت و ساز کشور است و منشاء بسیاری از خرابیهاست. عدم دقت در ساخت ملات و با توجه به زمان مصرف آن می باشد. امروزه متأسفانه در ساخت ملاتهای سیمانی به نسبت اختلاط توجه نمی شود. از ماسه هایی استفاده می شود که مقدار زیادی گردوغبار روی آن نشسته، از آب گل آلود استفاده شده است، برای دستیابی به کارپذیری لازم در طول مصرف مرتب به آن آب می افزایند. شاید ساعتی از گیرش نهای سیمان نیز گذشته باشد اما با آب را شل می کنند و به مصرف می رسانند.

در مقاومت دیوارهای آجری، دو مورد زیر نقش مهمی دارد:

الف- زنجاب کردن، بطوریکه اگر آجرها خوب زنجاب نشود، آب ملات را مکد و ملات اصطلاحاً می سوزد. البته اگرآجر نیز از آب اشباع شده باشد، دیگر ملات به آن به اندازه کافی نمی چسبد. همچنین در این صورت مقداری از آب آجر به درون ملات منتقل می شود و نسبت آب به سیمان در ملات افزایش می یابد و ضمن ضعف در پیوند، از مقاومت آن کاسته می شود. بدین منظور، پاشیدن آب کافی روی آجر با قراردادن آجر حدود2 دقیقه در آب کافی است.

 ب) دوغاب ریزی روی دیوارهای آجری، که مقاومت دیوار را چندین برابر می کند. در تحقیقات بعمل آمده نشان داده شده است که مقاومت ضربه ای دیوار آجری می تواند تا حدود 70 برابر افزایش یابد.

البته ساختمانهایی نیز نیاکان ما ساخته اند که تا حدودی نکات آیین نامه های امروزی در آنها رعایت شده است و در طول زمان مقاومت خوبی از خود نشان داده اند. بعنوان مثال می توان به مسجدجامع بروجرد اشاره کرد که دیوارهای بلند آن با کلافهای چوبی تسلیح شده است.

 در هر صورت با توجه به زلزله خیزی اکثر نقاط کشورمان و تجربه زلزله های مکرر گذشته توصیه می شود دیوارهای آجری به صورت مسلح ساخته شوند. مسلح کردن دیوارهای آجری می تواند به صورتهای گوناگون صورت گیرد. استفاده از دیوار دوجداره آجری و قراردادن یک شبکه فولادی و دوغاب ریزی بین آن یکی از روشها می باشد. همچنین عبور دادن میلگرد از درون سوراخهای آجر و وصل کردن آنها به یکدیگر روش دیگری برای ساخت دیوارهای آجری مسلح است که در هر صورت برای طراحی و ساخت اینگونه اعضاء باید به آئین نامه های مربوطه رجوع کرد.

 علاوه بر این موارد از آجر در ساخت سقفهای تاق ضربی نیز استفاده می شود. در ساخت این سقفها نیز باید به اندازه دهانه و ملات گچ مصرفی توجه شود.

 استفاده ازآجر برای مصارف غیرسازه ای

امروزه از آجر به دلیل دسترسی آسان و.... در ساخت اعضای پرکننده مانند تیغه ها بسیار استفاده می شود. متأسفانه در ساخت این دیوارها دقت کافی بعمل نمی آید و اغلب سطح دیوار تا حدود چند سانتی متر جابجایی دارد. برای رفع این عیب باید لایه ضخیمی از ملات روی آن اندود کرد که مشکلات بعدی مانند ترک خوردن و ... را ایجاد می کند. دقت در چیدن این دیوارها می تواند تا حدود زیادی از هزینه های اضافی بکاهد.

 اگر دیوار آجری پرکننده به شیوه خوبی چیده شود و اتصال مناسبی به اعضای باربر داشته باشد هنگام زلزله نیز فرو نمی ریزد.

استفاده از آجر در نماسازی

امروزه استفاده از آجر د رنماسازی بسیار گسترش یافته است تولید آجر و پلاک با ابعاد مختلف و رنگهای متنوع و همچنین سازگاری با فرهنگ ایران و داشتن جلوه زیبا سبب استفاده روزافزون از نماهای آجری شده است.

از انواع طرح های مختلف می توان در ایجاد نمای آجری استفاده کرد. در میان این طرح ها، اتصالات راسته – راسته را می توان نمای سنتی ایران به حساب آورد، زیرا  در زمانهای گذشته آجرها به شکل مربع تولید می شدند.

 هنگام ساخت نماهای آجری باید در ترازبودن آجرها و در یک امتدادبودن بندها اطمینان حاصل کرد.

 ایجاد اتصالات کافی بین دیوار زیرکار و نمای آجری وهمچنین بین آجرهای نما در رجهای افقی و عمودی موضوع بسیار مهم دیگری است که در ساخت و ساز اغلب به آن توجه کافی نمی شود. اتصالات مناسب بین سطح زیر کار و دیوار نمای آجری را می توان به شیوه های زیر تأمین کرد:

 - استفاده از میله های فولادی U یا T  شکل و قراردادن آنها بین کار

- همزمان چیدن دیوار نما و پشت کار و قراردادن آجرها به صورت کله و راسته در کنار یکدیگر

- پیش بینی فضاهای خالی در دیوار پشت کار و قراردادن سر آجرهای نما هنگام نماسازی درون آنها.

 به هر صورت اتصالات باید در فواصل مناسب، ایجاد شود و در صورت استفاده از فولاد در ایجاد اتصالات، دقت شود از جنس زنگ نزن باشد یا روی آن با رنگهای ضدزنگ پوشیده شود. این موضوع درمناطق مرطوب اهمیت بیشتری پیدا می کند. اگر نمای آجری اتصال مناسبی با سطح زیر کار نداشته باشد، هنگام زلزله ممکن است فرو ریزد. نماهای آجری ممکن است در طول زمان کثیف شوند که باید در فواصل کمتر از 5 سال نمای آنها را به روشهای متداول مانند ماسه پاشی یا استفاده از شوینده های شیمیایی تمیز کرد.

آجرهایی که در معرض عوامل جوی هستند بر اثر رطوبت ممکن است شوره بزند یا روی آنها جلبک و گیاهان دیگر رشد کند، که در این مورد نیز با تهمیدات خاص نسبت به برطرف کردن این معایب اقدام کرد.

تقسیمات آجر

به علت تقسیم پذیری قطعات آجر اشکال جدیدی به شرح زیر در کارگاه قابل تهیه می باشد:

- نیمه: چون آجرهای امروزی از نظر ابعاد حدوداً نصف آجرهای ختایی که در اوایل قرن به ابعاد حدودی 5 2525 سانتی متر در سرتاسر ایران تولید و به مصرف می رسیدند می باشند، به آجرهای امروزی نیمه می گویند.

- چارک: اگر آجر را از طول به دو نیمه مساوی قسمت کنیم به هر قسمت یک چارک می گویند.

- کلوک:اگر آجر را از طول به چهار قسمت مساوی قسمت کنیم به هر قسمت یک کلوک می گویند.

- سه قدی:سه چهارم طول آجر را یک سه قدی می خوانند.

- قلمدانی:اگر آجر را از عرض در جهت طول به دو نیمه مساوی قسمت کنیم به هر نیمه یک قلمدانی یا گلدانی می گویند.

- کلاغ پر:اگر از آجر منشوری که یک وجه آن یک عرض و وجه دیگر آن نصف طول آجر باشد جدا کنیم به باقی مانده کلاغ پر می گویند.

- الماسی:اگر از آجر دو منشور مساوی و متساوی الساقین که هر وجه آنها نصف عرض آجر باشد به طور قرینه از عرض آجر جدا کنیم آجر الماسی به دست می آید.

مصرف تکه آجر در قسمتهای درونی و پشت کار و نیز در مکانهایی که مصرف آجر درست مقدور نباشد و یا جزئیات معماری و نماسازی ایجاب نماید مجاز می باشد.

انواع آجر رسی  

- آجر فشاری:این نوع آجر که معمولاً در سفت کاری و زیرکاری ساختمان به کار می رود به روش دستی تهیه می شود.

- آجر سفالی:این دسته از آجرهای رسی از نظر ساخت، شکل و رنگ و مشخصات فنی در نهایت دقت تهیه می گردند و بسته به شکل آنها در نقاط مختلف ساختمان استفاده می شوند. به علت جذب کم آب در آجرهای سفالی به منظور چسبندگی مناسب با ملات انواع سوراخ دار آنها را مورد استفاده قرار می دهند. به علت سطح یکپارچه و یکنواخت آنها برای نمای آجری، نوع سفالی پیشنهاد می شود.

این نوع آجرها از نظر شکل و ابعاد بسیار متنوع می باشند و انواع مختلف آنها برحسب شکل در نقاط مختلف ساختمان استفاده می شوند. از جمله خواص دیگر آجرهای سفالی توخالی سبکی آنها است که خود باعث بالا رفتن سرعت کار نیز می شود.

- آجر قزاقی:این نوع آجر با کیفیت خوب و رنگ سفید تهیه می شود و با توجه به مشخصات مطلوبش در نمای ساختمان استفاده می شود.

-آجرهای قدیمی:این نوع آجرها در قطعات بزرگتر از استاندارد امروز ساخته می شدند. علی رغم اینکه به روش دستی تهیه می شده اند ولی دارای مشخصات عمومی بهتری نسبت به تولیدات امروزی بوده اند. آجر نظامی به ابعاد 55050 و آجر ختایی به ابعاد5  25 25(سانتی متر مکعب) از این گروه می باشند که با توجه به قطور بودن دیوار، آنها سرعت کار را بهبود می بخشیدند.

- آجرهای لعاب دار:هنر لعاب کاری و استفاده از آجرهای لعاب دار در نمای ساختمان به منظور زیبا نمودن آن و افزایش مقاومت در برابر عوامل فرسایش و هوازدگی از دیر زمان در معماری ایران متداول بوده است. بافت صاف صیقلی آنها مانع از نفوذ آب به درون آجر می شود و به این ترتیب سالیان طولانی در برابر مواد شیمیایی پایداری می نمایند.

زمان لعاب کاری آجرها معمولاً در انتهای مرحله خشک کردن می باشد. لعاب کاری سرامیکی به این صورت است که پوششی از یک ترکیب مواد معدنی روی یک یا چند سطح آجر پاشیده می شود، لعاب حل می شود و در یک دمای مشخص در آجر نفوذ می کند. پس از پختن، حاصل کار یک پوشش کاملاً صیقلی است که رنگ آن برحسب نوع ترکیب ماده معدنی می باشد.

انتخاب مواد اولیه در تولید آجر لعاب دار از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. در صورت عدم انتخاب مناسب لعاب چنانچه ضریب انبساط و انقباض آن با آجر متفاوت باشد، سطح لعاب به سرعت، ترک برمی دارد و ظاهر زشتی به وجود می آید.

آجرهای نسوز

یک گروه از تولیدات رسی فرآورده های نسوز می باشند. خطوط تولید در صنایع سنگین و سبک بی نیاز از بخش کوره و حرارت دهی نیستند. آجرهای نسوز به عنوان بخش غیرقابل حذف کوره ها به عنوان آستری مقاوم، ساختار کوره را در مقابل حرارت زیاد حفظ می کنند. مواد اولیه و روند تولید آجر نسوز برحسب محل مصرف، حرارت کوره، محیط شیمیایی، فشار و سایش و تغییرات درجه دما متغیر است و با حداقل مواد گدازآور انتخاب می شوند. بنابراین خواص نسوزها عبارت است از:

-    مقاومت حرارتی: نسوزها باید بتوانند حداقل 1580 درجه سانتیگراد را در محیط شیمیایی و مکانیکی کوره تحمل کنند و شکل و ظاهر خود را از دست ندهند.

-          ضریب انبساط  و انقباض اندکی داشته باشند.

-     مقاومت شیمیایی: ترکیبات موجود در کوره و نوع سوخت محیط شیمیایی خاصی را در حرارت بالا ایجاد می کند که نسوزها باید پایداری لازم را در برابر آنها داشته باشد.

-     مقاومت مکانیکی: حجم کوره، نوع بارگیری، ضربات وسایش ناشی از خردشدن و ذوب اجسام در داخل کوره باید توسط پوشش نسوز تحمل شود.

-          ترد نباشد، ترک نداشته باشد و همچننین ظاهر آن دقیقا برابر مشخصات موردنظر باشد.

-     ملاتی که برای چیدن جداره های نسوز انتخاب می شود براساس حرارت کوره با ضریب  انقباض وانبساط مشابه آجر نسوز و از موادنسوز انتخاب می شود.

آجرهای ماسه – آهکی

آجرهای ماسه- آهکی که از دیدگاه علمی براساس مواد تشکیل دهنده به آنها« آجرهای سیلیکات کلسیمی» نیز می گویند در سال 1866 م. اختراع شده اند و مصالح بکاررفته برای ساخت آنها شامل آهک و ماسه سلیسیی می باشد و در شرایط فشار و بخار شکل می گیرند. و به صورت قابل توجهی در شکل، مقاومت، اندازه، رنگ و بافت یکسان می باشند( تصویر شماره 16)

در شرایط عادی، مقاومت، سختی و دوام آجرهای ماسه آهکی برای تقریباً کلیه مصارف مناسب می باشند؛ ولی آنها نباید در محیط های اسیدی و یا نمک های محلول قوی قرار گیرند. مقاومت در برابر آتش در این نوع آجرها را می توان با مقاومت آجرهای رسی برابر دانست. ضریب هدایت صوت و حرارت از ضخامت دیوار نیز تقریباً با آجرهای رسی با چگالی مساوی برابر است. آجرهای ماسه آهکی نمک های محلول همراه خود ندارند، لذا عکس العملی که آجرهای رسی به همین علیت به شکل شوره و عدم چسبندگی ملات و اندود و حمله سولفات های درون سیمان پرتلند از خود نشان می دهند، در آجرهای ماسه آهکی بروز نمی کند.

 برخلاف آجرهای رسی تازه که میل به انبساط دارند، آجرهای ماسه آهکی در هنگام خشک شدن منقبض می شوند و این نکته در هنگام طراحی بمنظور جلوگیری از ترک خوردگی باید مدنظر قرار گیرد.

 در مجموع آجرهای ماسه آهکی و مشخصات مشابهی با آنچه در مورد آجرهای سفالی گفته شد پیدا می کنند. ولی محدودیتهایی را نیز به همراه دارند.  به علت تأثیر بیشتر آب بر این نوع آجرها نسبت به نوع رسی استفاده از آنها در پی سازی و کرسی چینی توصیه نمی شود. بدلیل آنکه تداوم تماس با حرارت مستقیم و زیاد موجب دی هیدراته شدن هیدروسیلیکات کلسیم می شود، برای پوشش داخلی کوره ها مناسب نیستند؛ ولی از نظر اجرایی این نوع آجرها بسیار ریزتر از آجرهای سفالی می باشند.

آجر سیمانی

آجر سیمانی به کمک سیمان، شن و ماسه ساخته می شود و از نقطه نظر خواص و مشخصات فنی برابر بلوک های بتنی هستند. آجرهای سیمانی در اشکال و اندازه های مختلف ساخته می شوند و روند تولید آنها نیز مشابه بلوک های بتنی است.

آجرهای نسوز در واقع نوعی چینی هستند که از خاکهای نسوز تهیه می شود چینی نوعی سرامیک مرغوب است که دارای ساختاری ظریفتر ومتراکمتر از سفال هستند دمای پخت آجرهای نسوز حدود می باشد.

 از آجرهای نسوز بدلیل مقاومت حرارتی بالا در پوشش درونی کوره های صنعتی استفاده می شود. آجرهای نسوز انواع مخلتفی دارد با توجه به نوع ماده استفاده شده در ترکیبات آنها گستره های مختلفی را تحمل می کنند. تا دهه 1960  از کربن و خاک نسوز برای پوشش کوره ها استفاده می شد اما امروزه با ساخت انواع آجرهای نسوز از آنها در پوشش داخلی کوره استفاده می شود.

انواع آجرهای نسوز

آجرهای سیلیسی

قسمت عمده این آجرها را خاکهای سیلیسی که به کوارتزیت معروف است تشکیل می دهد کوارتزیت شامل  به مقدار جزئی  و  می باشد. از این آجرها در گذشته برای پوشش جدار درونی کوره ها فولادسازی استفاده می شد.

 ولی بدلیل رسانایی گرمایی زیاد در نفوذناپذیری در مقابل گازها امروزه بیشتر برای پوشش جدار درونی کوره ها تولید خمیر شیشه در کارخانه های شیشه سازی کوره های کک سازی گازسوز و کوره های سرامیک سازی استفاده می شود.

آجرهای آلومنییومی

این آجرها دارای درصد بالایی از آلومین می باشند. آنها را از مخلوط کائولن،بوکسیت و کروندوم که بیش از %70 آلومین دارد. تهیه می کنند دمای پخت این آجرها در حدود  می باشد. آجرهای نسوز آلومینیومی برای پوشش جداره درونی کوره ها ذوب فولاد مصرف می شوند. در مقابل مواد قلیایی مقاومند. بنابراین از آنها برای پوشش جداره درونی کوره های سیمان سازی و شیشه سازی هم استفاده می شود.

 آجرهای نسوز قلیایی

این آجرها شامل اکسید منیزیم و اکسید سیلسیم به فرمول ، می باشند. برای تهیه اکسید منیزیم کربنات منیزیم طبیعی( ماگنربت)یا دولومیت را در دمای بین  تا  حرارت می دهند. اضافه کردن مقداری)  اکسید کروم(III یا)  اکسید آهن(III به مخلوط و  باعث افزایش مقاومت گرمایی  آجرهای نسوز قلیایی می شود. از این آجرها برای پوشش جدار  درونی کوره های باز در فولادسازی، کوره های دوار در کارخانه های سیمان سازی، و در قسمتهای بالای کوره های ذوب شیشه و صنایع فلزات غیرآهنی استفاده می شود.

آجرهای نسوز ویژه

این آجرها نوع خاصی از آجرهای سوم هستند و در صنعت برای منظورهای ویژه ای کاربرد دارند این آجرها از ترکیبات فلزات و اسطه می شوند. متداولترین آجرهای این گروه عبارتند از:

 آجر زیرکونیم

 این آجر از سولفات زیرکونیوم طبیعی با افزودن مقدار کمی آلومین به کوارتز تهیه می شود. بیشترین کاربرد آن در ساختن کوره ذوب آلومینیوم کوره مخزن شیشه مذاب و کوره های دارای دمای بالا می باشد. همچنین از ذوب سولفات زیرکونیوم با آهک ناخالصی آن به همراه سیلیکات کلسیم جدا می شود و می توان اکسیدزیرکونیم) خالص بدست آورد. با افزودن مقدار 5 درصد وزنی از  یا  بلورهای مکعبی آن تشکیل می شود.

 آجر اکسید کروم- کوروندوم

این آجرها دارای 5 تا 10 درصد اکسید کروم I,II  90 تا 95 اکسید آلومینیوم هستند در مقابل مواد قلیایی مقاوم هستند. از این نوع آجر برای ساختن بخش درونی کوره بلند ذوب آهن استفاده می شود.

 آجرهای اکسیدکروم

دارای 95 درصد  می باشد. برای تهیه آن از سنتزی استفاده می شود. این نوع آجر در ساختن کوره ذوب خمیر شیشه مخزن در صنعت شیشه سازی مصرف دارند.

آجر مقاوم در برابر برش عرضی ناشی از زلزله

زلزله به ساختمانهای گوناگون خسارتهای متفاوتی وارد می سازد مهمترین عوامل مؤثر در آسیب پذیری ساختمانها در هنگام بروز زلزله که می توان به آنها اشاره نمود عبارتند از:

 وزن زیاد ساختمان مقاومت کم، مصالح در برابر کشش و برش، فقدان بهم پیوستگی کامل اجزای ساختمان، ضعف، اتصالات و ...  تمامی این عوامل را می توان در بررسی ساختمانهای زلزله زده کشورمان از جمله ساختمانهای شهرهای منجیل، اردبیل، بجنورد، و.... مشاهده نمود.

 برای جلوگیری از بروز موارد فوق، باید تغییراتی در اجزایی که در ساختمان سازی نقش دارند بوجود آورد تا بتوان ساختمان را در مقابل زلزله مقاوم ساخت. یکی از این اجزاء آجر و یا هر نوع مصالح مکعبی شکل است که در ساختمانها استفاده می شود. آجر از مصالح مهم ساختمان و ساختمان سازی می باشد، بخصوص با توجه به ساختار ساختمانهای آجری موجود در ایران، باید این مسأله را مدنظر داشت که خسارتهای ناشی از زلزله بیشتر متوجه اینگونه ساختمانها می باشد.

با توجه به موارد فوق یک مدل آجر طراحی و ساخته شده است که بتواند از بروز ضعفهای ذکرشده که مهمترین آنها عدم بهم پیوستگی اجزای آجر پست جلوگیری نماید.

توزیع نیروهای زلزله

در ساختمانهای آجری دیوارها به دو دسته تقسیم می شوند دیوارهای برشی و دیوارهای عرضی، دیوارهای برشی موازی جهت حرکت پی هستند( ناشی از حرکت زمین به هنگام (زلزله) و دیوارهای عمود به این جهت را دیوارهای عرضی می نامند.

 اصلی ترین عنصر لرزه گیر در هر ساختمان آجری، دیوارهای برشی آن می باشند که سرانجام باید بارهای افقی و قائم حاصل از کلیه اجزای دیگر را به زمین منتقل کنند. علاوه بر این سقف نیز باید یکپارچگی خوبی داشته باشد تا نیروهای وارده را به دیوارهای برشی انتقال دهد.

 حالتهای شکست

شکست دیوارهای برشی و عرضی اصلی ترین حالتهای شکست را تشکیل می دهند. چون در ساختمانهای آجری سقف بر دیوارها تکیه دارد و با سقوط دیوار احتمال در هم ریختن کل ساختمان وجود دارد لذا ناپایداری دیوارها با می توان بمنزله ناپایداری کلی دانست اما شکست دیوارهای عرضی معمولاً با خسارات کمتری همراه است ولی در هر صورت دیوارهای برشی را در هر دو جهت ساختمان اجرا می کنند.

 شکست دیوارهای برشی

دیوارهای برشی تحت نیروی جانبی دارای دو نوع شکست می باشد:

الف) شکست خمشی

ب)   شکست برشی 

پایه های پهن به حالت برشی و پایه های باریک به حالت خمشی می شکنند.

الف) شکست برشی، شکست برشی با ترکهای مایل( قطری) همراه است و به سبب دوطرفه بودن نیروی زلزله این ترکها به دو صورت ضربدر ظاهر می شوند.

ب) شکست خمشی، بهنگام زلزله، دیوار متناوباً برروی پنجه  پاشنه خم می شود و چنانچه نیروی زلزله به نیروی قائم چیره شود، جابجایی از حد کشسان می گذرد و دیوار واژگون می شود.

شکست دیوارهای عرضی

دیوارهایی که بر جهت زلزله عمودند به سبب نیروی حاصل از زلزله مانند دال تختی که بر چهار تکیه گاه قرار گرفته باشد( زمین و سقف و دو دیوار برشی) تحت خمش قرار گرفته و خطوطی مشابه خطوط تسلیم دالها در آنها پدید می آید. در صورتیکه فاصله دیوارهای برشی عمود به این دیوارها زیاد باشد خمش عمدتاً بین سقف و زمین انجام شده ترکهای خمشی در امتداد افقی ظاهر می شوند.

دلایل انتخاب این مدل آجر

یک اصل اساسی که در کار طراحی لرزه ای( طرح سازه در مقابل زلزله) وجود دارد. این است که حتی المقدور از عناصری که وزنشان به سازه تحمیل شده است برای بالابردن مقاومت استفاده شود. بطوریکه نسبت مقاومت به وزن سازه(k/w ) هرقدر ممکن است بیشتر شود.

دلیل این امر روشن است زیرا عناصری که وزن قابل توجهی دارند به همان میزان نیروی زلزله را افزایش می دهند و در مقابل اگر نقشی در باربری و لرزه ای نداشته باشند سازه را در مقابل زلزله ضعیف خواهند کرد. با توجه به وزن زیاد دیوارها و نیز نقش بسیار چشمگیر آنان در افزایش مقاومت جانبی سازه کاملاً منطقی می نماید که دیوارها در طراحی لرزه ای بکار گرفته شوند.

 با توجه به مسائل ذکرشده تصمیم گرفته شد که با ایجاد تغییر شکل در آجرها که شکل ساده ای دارند این نقایص رفعع می شوند.

 پس از بررسی های دقیق و همه جانبه از لحاظ مراحل مختلف تولید آجر( به صورت صنعتی و سنتی) و همچنین مراحل مختلف اجرای انواع دیوارها که مهمترین اساس و محور کار می باشند این نتیجه حاصل می گردد که آجر تغییر شکل یافته باید جوابگوی این نیازها باشد. لذا تغییرات مختلفی را در شکل آجر بوجود آورده و مسایل فوق درآن مدلها مورد بررسی قرار گرفت تا اینکه به شکل مورد نظر رسیده و تصحیحات نهایی اصلی روی آن نمونه ایجاد شد.

 یکی از عوامل اصلی در انتخاب این مدل آجر، حذف معایب موجود در آجرهای معمولی می باشد که لازم است به ذکر آنها پرداخته شود.

 معایب موجود در مصالح آجری

آجر با توجه به وجود مزایایش از لحاظ کاربرد گسترده آن در ساختمان سازی دارای معایبی نیز می باشد که باید در نظر گرفته شود. رفتار ایزوتوپ، ناهمگنی، غیرخطی بودن و صفحه ای بودن اجزای سازه های آجری پیچیدگی خاصی را در این نوع مصالح ایجاد کرده است.

 همانطور که ذکر شد یکی از مهمترین این معایب صفحه ای بودن اجزای سازه ای آجری می باشد که نسبت به دیگر معایب می توان تا حدودی روی آن کارکرد و این مشکل را رفع نمود. لذا در طراحی این مدل آجر مورد فوق را در نظر داشته و تغییر فرم به صورتی انجام گرفت تا این عیب رفع شود با توجه به نحوه قرارگیری این آجرها و در گیرشدن آنها با همدیگر از نظر فعل و پست شدن قسمتهای مختلف آجر با هم( از ردیف پایین تا بالا). چنین به نظر می رسد که تمام آجرها را پایین ترین سطح تا بالاترین سطح با هم درگیر شده و امکان جابجایی و جدای هیچکدام از آجرها وجود ندارد و با هماهنگی و یکپارچگی بیشتری نسبت به دیوارهای آجری قبلی عمل می نماید.

نتیجه گیری

با بررسی عملکرد زلزله های گذشته می توان دریافت که نقطع ضعف دیوارهای آجری عمدتاً فصل مشترک آجر و ملات می باشد بخصوص با توجه به اینکه این فصل مشترک تشکیل صفحات افقی داده و بستر مستعدی را برای آسیب رسانی در هنگام زلزله فراهم می سازد. بمنظور رفع این نقیصه، در این طرح، صفحه افقی ضعیف فوق الذکر تغییر اساسی یافته است. به بیان روشن تر، دیگر صفحه پیوسته فصل مشترک آجر و ملات وجود نداشته، متناوباً آجر این صفحه را قطع می نماید. نتیجتاً ظرفیت برشی دیوار افزایش می یابد.

در طراحی این آجر سعی شده است نکات اجرایی و سهولت اجرای دیوارها نیز ملحوظ شده با کمترین اتلاف آجر چینی انجام پذیرد. لازم به ذکر است که نمونه های این مدل از جنس و مصالح دیگر مانند سیپورکس واینوتنگ ساخته شده است که دلیل آن نیز سبکی و راحتی در هنگام کار می باشد که مشغول انجام آزمایشات مربوطه برروی نمونه ها می باشیم.

گزارش بازدید از محل آجرپزی 

کوره در محلی است که حدود 8 متر از سطح زمین پائین تر است د ر عمق زمین قرار دارد. کوره ای که صحبت از آن می کنیم کاملاً سنتی بوده چه روشی تهیه فشار در آن چه روشی پخش خشتها. در ابتدای ورود به کوره تپه هایی از خاک هایی به رنگ سرخ، سیاه و خاکستری مشاهده می شود. خاک سرخ رنگ خاکی است که رس آن بیشتر است. خاک سیاه، رنگ ماسه ای است و خاک نرم خاکستری همان خاکستر می باشد که برای ته قالبها از آن استفاده می شود. این کار سبب می شود تا خشتهایی که در قالب ریخته می شود به ته قالب نچسبد.این خاکستر در کارخانه تولید سیمان از ضایعات سیمان تولید می شود. برای تهیه خشتها نسبتهای مشخص از این دو نوع خاک( خاک رس و خاک سیمانی) به همراه آب مخلوطی تهیه می نمایند و در محلی به نام آخوره می ریزند. برای بهتر شدن کیفیت خشت آنها را در آخوره ذخیره می دهند و برای چند روزی روی آنها را با یک نایلوون ضخیم می پوشانند تا آب آن تبخیر شود و دوباره وارد مخلوط گل شود. این مخلوط آماده شده را در قالبهایی که ته آنها با خاکستر پوشیده شده است می ریزند و با وسیله ای خط کش که نام آن تخته قالب می باشد روی آنرا صاف می نمایند. پس در گوشه ای آنها را تخلیه می کنند و در معرض هوا قرار می دهند تا خشک شود. تمام این خشتها که در ابعاد  تولید می شوند و خشک شده اند داخل کوره قرار نمی گیرند و به تناسب بازار در موقع نیاز پخت می شوند.

1-       کوره سنتی

خشتها پس از خشک شدند وارد کوره ای می شوند که اتاقهایی به هم پیوسته می باشند سوخت این کوره گاز طبیعی می باشد. این کوره همه بوسیله کارگران و با دست گود شده است زیرا دستگاهی داخل این اتاق ها نمی توانند وارد بشوند پهنای دیوارهای این اتاقها به 2 متر می رسد. کف این کوره آجر فرش می باشد و روی آجرهای دیوارها را با کاهگل اندود می کنند این کار به دو دلیل انجام می گیرد اول اینکه کاهگل مقاومت بیشتری در مقابل گرما دارد و دیرتر از بین می رود و همچنین کمتر گرما را هدر می دهد. ثانیاً مواد دیگر از قبیل سیمان و ...نمی توانند در مقابل این حرارت مقاومت کنند. کوه دارای اتاقهایی به هم پیوسته است که هر قسمت دری جداگانه دارد وقتی کوره را پر می کنند به ترتیب از اولین درها شروع به پرکردن کوره می نمایند و آنها را با گل می پوشانند تا حرارت از بین نرود. حرارت این کوره از بالا به خشت می رسد در این کوره که اصطلاحاً به آن قمیر می گویند حرارت بوسیله مشعلهایی که در بالا و سقف آن روشن می گردد از سوراخهایی که تا قسمت وجود خشتها بطور قائم ادامه دارند روی سقف قمیر لوله های گاز وجود دارد که در ابتدای روشن شدن کوره با استفاده از چند لاستیک و وسایل اشتعال زا آن را آتش می زنند تا آتش اصطلاحاً بگیرد از آن پس به نوبت پخت آتش از بالا جابجا می شود به ترتیب خشت ها می پزند. درداخل دیوارها و همچنین کف، تونلهایی وجود دارند که به صورت پیوسته اند و حکم هواکشی را دارند این کار بدلیل این است که هوا در گردش باشد تا حرارت بهتر به خشتها برسد و زودتر بپزند. هواکشی بزرگ وجود دارد که هوا را تخلیه می نماید. خشتها پس از پختن و سردشدن بوسیله تسمه ای که به ماشین حمل آجرها می رسد بداخل ماشین انتقال داده می شوند. محصول این کوره آجر فشاری می باشد.

حرارت در این قمیر بقدری زیاد است که آجرهایی که نزدیک به آتش هستند ذوب می شوند و خاصیت جذب آب خود را از دست می دهند و بطوریکه دیگر نمی توان از آنها در ساختمان استفاده کرد. به این آجرها آجر جوش می گویند. آجر جوش قبلاً در کانالها، جوی آب و ... مورد استفاده قدیمی قرار می گرفت اما هم اکنون دیگر استفاده چندانی ندارد. وقتی در مورد اینکه آجرها کم می پزند یا چه مدت طول می کشد تا آجرها پخته شوند از مسئول سئوال کردیم چنین پاسخ داد که شخص حرفه ای براساس تجربیات خود زمان پختن را تشخیص می دهد که این اشخاص یک عده ای هستند که اهل محله ای در هشترودند و اجدادی کوره سوز بوده اند  هم اکنون هم به این کار ادامه می دهند. در ضمن برای سفیدشدن سطح آجر روی آنها نمک می پاشند تا نمای بهتر و سفیدتری داشته باشند.

 2- روش نیمه سایشی

از این روش تهیه خشت صورت نیمه ماشینی می باشد. به این ترتیب که ابتدا خاک رس را داخل قیفی می ریزند و از این قیف خاک روی تسمه هایی که بداخل آسیاب می رسد حرکت می کمند قبل از ورود این خاک به آسیاب یک آهنربای بزرگ وجود دارد که فلزات اضافه ای را که احیاناً در خاک وجود دارند را می گیرد آسیاب خاک رس را چرخ می کند تا به نرمی آرد درآید. علت این کار این است که اگر عده ای به کوچکی یک ارزدن هم در آن خاک باشد باعث مشکل در مراحل بعدی تولید خشت خواهد شد. این تسمه دوباره خاک آسیاب شده را به آسیاب دیگری می ریزد و این کار سه بار انجام می گیرد یعنی سه بار این خاک آسیاب می شود. بعد از این آسیاب شدنها خاک را به مدت 24 ساعت در معرض هوا قرار می دهند( اصطلاحاً دپو می کنند) تا خشت حاصل ترک برندارد. بعد از طی این مراحل خاک رس با آب در مخزنی مخلوط می شود و ملات گل رس تشکیل می گردد. این ملات روی تسمه ریخته می شود توسط وسیله ای قابل تنظیم خشتها قالب می خورند بطورخودکار و خشت های قالب خورده با واگنی منتقل می شوند که توسط تراکتور حمل می گردد بعد از این مراحل خشتهای خشک شده بداخل کوره می روند.کار این کوره مطابق کوره قبلی می باشد سطح خشتهای خام را برای اینکه استحکام بیشتری داشته باشند و ترک نخورند با روغن سیاه می پوشانند و بداخل کوره قرار می دهند. محصول این کوره آجرهای سفالی 10 سوراخه می باشد.

منابع

1. آجر و نقش، نوشته محمود ماهر النقش

2. مصالح و ساختمان، سام فروتنی

3. فصلنامه، تخصصی بنیاد مسکن و انقلاب اسلامی آجر رسی محمدحسین ملجدی اردکانی

4. نشریه عمران شریف، آجر مقاوم در برابر برش عرضی ناشی از زلزله، محسن نوبهاری

اقلیم در ساختمان

فرم ساختمان در رابطه با اقلیم :

تأثیر مستقیم عوامل اقلیمی در شکل گیری موجودات واقعیتی شناخته شده است. در تاریخ طبیعی قانونی وجود دارد که می گوید فقط انواع و گونه هایی می توانند به حیاط خود ادامه دهند که بتوانند با محیط خود هماهنگی ایجاد کنند و با مصالح خود جور درآمده و با تمام نیروهای داخلی و خارجی که روبرو هستند سازگار باشند. بررسی شکل گیاهان در مناطق اقلیمی مختلف، شباهتی را بین شکل گیاهان و ساختمانهای آن مناطق آشکار می سازد.

 این تشابه به دلیل آن است که عوامل که در شکل دادن به گیاه تأثیر دارند در شکل دادن به محیط انسانی نیز می توانند به همان اندازه مؤثر باشند.

فرم ساختمان در اقلیم گرم و خشک :

در رابطه با شرایط زمستان این مناطق، فرم ساختمان در طول محور شرقی – غربی گسترش یابد، اما شرایط تابستانی حکم بر فشردگی ساختمان نموده و داشتن فرمی مکعب شکل را ضروری می نماید. در هر صورت با بریدن قسمتی از این مکعب و پر نمودن حفره ایجاد شده با سایه (سایه دیوار، درخت، پیچیک و ...) و هوای خنک شده بوسیله تبخیر آب سطح چمن، برگ درختان، حوض و فواره می توان اقلیم نسبتاً مطلوبی در ساختمان ایجاد نمود، در اطراف این باغچه داخلی، پلان ساختمان می تواند آزاد باشد. بدین ترتیب پلان کلی ساختمان در این مناطق به طرف داخل معطوف می گردد.

به طور کلی مشکلات فراوانی جهت هماهنگ کردن بیشتر ساختمان با اقلیم و جغرافیای منطقه وجود داشته که معماری سنتی ما در اثر تجربه به چند هزار ساله، راه حلهای منطقی برای یک زندگی دلپذیر در این مناطق فراهم نموده است.

بافت روستایی :

شکل پذیری بافت روستایی و تطبیق شرایط زندگی، عوامل طبیعی و همچنین استفاده از این عوامل در شرایط بسیار نامساعد آب و هوایی در این مناطق قابل توجه است. به جرأت می توان بیان نمود که یکی از دستاوردهای بسیار مهم معماری سنتی ما در همین تطبیق و فراهم نمودن محیط مناسب زندگی در این مناطق خشک و بی آب و علف است.

کلیات یک بافت روستایی به قرار زیر است :

الف) بافت بسیار متراکم

ب) فضای کاملاً محصور

ج) کوچه باریک و نامنظم و بعضاً پوشیده باطاق

د) ساختمانهای متصل به هم

هـ): نحوه استقرار مجموعه های زیستی بر اساس جهت آفتاب و باد

روستاها و شهرهای سنتی مناطق گرم و خشک را در ایران می توان به بوته های کاکتوس و یا گیاهان صحرایی تشبیه نمود.

بافت شهری و روستایی در این نواحی به هم فشرده و ابنیه متصل به هم هستند. کوچه های باریک و با دیوارهای نسبتاً بلند و در مسیر یک خط شکسته امتداد دارند.

اصولاً هیچ فضایی غیر محصور در این مناطق وجود ندارد، زیرا محافظت از فضای غیر محصور در مقابل شرایط نامساعد اقلیمی ممکن نیست، یکی از دلایل باریکی کوچه ها که گاه فقط برای عبور دو نفر از کنار هم کافی است، برای فراهم نمودن شرایط اقلیمی بهتر در فضای معابر است.

وجود دیوارهای بلند در کنار معابر در ایجاد سایه در مقابل تابش آفتاب  و همچنین محافظت معابر در مقابل بادهای کویری تأثیر به سزایی دارند.

باید متذکر شد که پیچ در پیچ بودن کوچه ها از نظر زیست اقلیمی یک مزیت در مناطق گرم و خشک و کویری محسوب می شود. زیرا در مسیرهای مستقیم و عریض، بادهای کویری می توانند به سرعت جریان داشته باشند و باعث اختلال در زندگی روزمره شوند.

متأسفانه در رابطه با مسائل اقلیمی، بسیاری از درسهای معماری وشهرسازی گذشته، جهت طراحی شهرها و ساختمانهای جدید فراموش شده و در فصول گرم، به جز در اطاقهای بسته و زیر کولرهای برقی، در سایر قسمتهای این شهرهای مدرن، شرایط آسایش برای انسان فراهم نمی باشد.

حیاط :

حیاط در فرهنگ دهخدا  به معنای محوطه و هرجای دیواریست و سرای و خانه آمده است و در فرهنگ واژه های معماری سنتی ایران به معنای فضای باز و بدون سقف، فضای بازی که بنا دورتادور آن و یا در چند سمت آن ساخته می شود، آورده شده است.

از حیاط در خانه های ایرانی به شکل های مختلفی استفاده شده است که برخی از موارد استفاده عبارتند از :

1-      حیاط به عنوان نشانه حریم تملک

2-      وحدت دهنده چند عنصرخانه

3-      ارتباط دهنده چند فضا

4-      ایجاد محیطی سرسبز و با نشاط

5-      حریمی برای آسایش خانواده

6-      عنصری مناسب جهت سازماندهی فضاهای مختلف 7- به عنوان یک هواکش مصنوعی جهت گذر جریان بادهای مناسب

حیاط با تناسب طلایی و جهت گیری دستوری خود در تمام سال محیط بهداشتی مطبوعی فراهم و از گردش آفتاب و نور خورشید بهترین استفاده را برای اتاقهای گرداگرد خود کسب و تأمین می کند.

حیاط و عناصر داخل آن به دو صورت ساخته شده است:

1-             حیاط های سطح که معمولاً در محور طولی آن عوض و موازات آن چهار باغچه است.

2-             حیاط با گودال باغچه

گودال باغچه و فضاهای در آن عملاً نقش عملکردی بخشی از فضاهای زیرزمینی را دارد.

گودال باغچه همراه با درختان سرسبز به دلیل گود بودن آن فضایی خنک را بوجود آورده که از این طریق دسترسی به آب زیرگذر میسر بوده است. در سمت جنوب حیاط که پر سایه بوده است جهت استفاده در تابستان و در قسمت شمال حیاط از گرمای خورشید در فصل زمستان بهره می برند در سمت غرب معمولاً فضاهای با اهمیت کمتر مانند انبارها و غربال می باشد. این فضاها بیشتر از سقف نور می گیرند و در و پنجره کمتری به سمت حیاط دارند.

طارمه (ایوان) :

فضایی است که از یک طرف باز و گاهی بدون سقف و به عنوان نشیمن موقت فصلی، دالان و ارتباط دهنده چند فضا مورد استفاده قرار می گیرد. اصلی ترین کاربرد آن همان فضای نشیمن موقت فصلی است.

واژه طارمه در مجموع برای فضای خاص نشیمن موقت کاربرد دارد. از واژه های طارمه یانی برای فضاهای ارتباطی مثل راهرو و دالان نیز استفاده می شود. اندازه طارمه نسبت به نیاز و ابعاد خانه متغیر است و اغلب به شکل سقف است و ارتباط معبری با حیاط و بیرون خانه دارد. حداقل عرض طارمه به اندازه عرض یک راه پله دو طرفه یا مدور است.

شنا سیل :

عنصری که در اکثر خانه های قدیمی یافت می شود و دارای چهار عملکرد است که عبارتند از :

1-             مکان برای استفاده از نسیم و وزش بادهای مطبوع

2-       رابط فضاهای مختلف بودند (به جای نرده های ساده چوبی یا فلزی از بازشوها و جداره های چوبی ثابت مثل کرکره نیز استفاده می شده که گذر نسیم را میسر می کرده بدون آنکه از بیرون فضای داخل دیده شود بنابراین:

-        مانع خوبی برای تابش مستقیم آفتاب بوده است.

-    نحوه اجرای شناسیل به این صورت بوده است که با ادامه تیر سقف به بیرون و پیش کردگی آن وجود می آید. روش دیگر بهره گیری از تیرهای چوبی کوتاه است که بخشی از آن در داخل دیوار فرو رفته است. البته برای نگهداری این تیرها نیاز به یک تیر سرتاسری در زیر آنها و دستک های چوبی یا فلزی بوده است.

-    عامل اصلی سکونت در قسمتهای مرکزی در فلات ایران : ابداع فن قنات و کاربرد شیوه های مختلف در جهت تأمین آب و آبرسانی به مراکز سکونتی بوده که بزرگی و کوچکی روستاها هم به همین امر بستگی دارد.

آب: عنصر اصلی بر کالبد روستا

در مناطق کوهستانی که به دلیل کمبود زمین سطح خانه ها به شکل پله ای و نقاط بالاتر در روی زمین ناهموار ساخته می شوند و از محدوده سیل و رودخانه فاصله می گیرند بنابراین زمینهای صخره ای، شیبدار و غیر قابل کشت مناسب ابنیه روستایی اند. بافت روستا در این موارد لکه ای و غیر خطی است.

ایران دارای چهار اقلیم است :

1-      گرم و خشک

2-      گرم و مرطوب

3-      سرد و کوهستانی

4-      معتدل و مرطوب

اقلیم گرم و خشک :

دما در روز تا c 70 و در شب حتی زیر 100- گرد و خاک . ماسه روان

راه حلهای در مقابله با تابش آفتاب :

1-            انتخاب جهت مناسب جغرافیایی : جهت شمالی جنوبی بهترین گزینه

2-            سطح بازشوها : پنجره ای سمت جنوب کوچکتر یا اصلاً گذاشته نشود و در جداره کردن آنها

3-            ایجاد ایوان

4-            ایجاد سقف دوپوش : ( سقف دوم مانعی برای انتقال گرماست)

5-      انتخاب مصالح مناسب : هرچه ماده متراکمتر و جرم آن بیشتر انتقال حرارت بهتر صورت می گیرد. خشت و آجر در این مناطق بهتر از سنگ است.

6-            ابعاد سازه : هرچه ضخامت بیشتر باشد انتقال گرما کمتر صورت می پذیرد.

7-      ایجاد سایه: توسط درخت، گودال باغچه، دست اندازهای مرتفع، ساباط، نورشکن ها، تغییر اندازه دیوارها در معابر کوچه های کم عرض و باریک با دیواره های بلند

8-            تراکم بافت : هرچه فشرده تر باشد سطح کمتری در مجاورت آفتاب است – گچربی معابر شرقی – غربی است.

9-            ایجاد زیر زمین : فرار از گرما و رطوبت

10-         رنگ مناسب : هرچه بدنه روشنتر باشد جذب حرارکت کمتری دارد رنگ کرم کاه گل.

اقلیم سرد:

1-             1-انتخاب مصالح : سنگ به عنوان گزینه اصلی است.

2-             جهت جغرافیایی : جبهه اصلی رو به جنوب است.

3-             سطح بازشوها : پنجره ها کوچک، در سطح بسیار کم، دو جداره کردن بهترین راه است.

4-       ایجاد روپوش: با مهار تیر پوش دست انداز ساخته می شود تا هم برف روبی آسان داشته باشند و هم تابش خورشید بیشتر باشد.

5-             ابعاد سطوح خارجی : بسیار کم تا کمتر در معرض تبادل دما و حرارت با بیرون باشد.

6-  تراکم بافت : متراکم و در جوار یکدیگر با دیواره های ضخیم و مصالح مقاوم، تراکم در طبقات. طبقه زیرین مربوط به دامها و طبقه دوم به بعد خانواده.

7-    رنگ مناسب : مصالح تیره در نما، زبری سطح در نما

انسان، طبیعت:

1-             لهجه ها :

در اقلیم گرم و خشک لهجه ها : به صورت غریزی به سمت حروفی با پرت انرژی کمتر و حروفی که در واقع با مصرف اُ بیشتر کاری کند که مللی است از دایره در گرافیک و از دید دیگر گنبد در معماری مانند اُتننکو که یک لغت بیرجندی است.

اما در کوهستان که از حروفی خشن و پشت سر هم که انرژی بیشتری آزاد می کند مثل کلمه هایی ترکی : اولدروم بولدروم.

2-             روانی :

آدم کویری معمولاً صبور و قانع است که همین قانع خلاقیت هم می آورد و باعث می شود که بیشتر از فضاهای اطراف استفاده کند به علت کمبودها

آدم کوهستانی به دلیل صفت کوهستانی که خشن و بیشتر اوقات برف و بوران است فردی تودار و برونگها است، تظاهرات بیرونی چهره کمتر است.

کویر : معماری حیاط مرکزی و کوهستانی سرپوشیده که حیاط هم بعضی اوقات ندارد مثل مسجد کبود

3-             روحیه اقتصادی و تجاری :

در کویر قالی بیشتر کار می کند  زیرا بستن بر زمین نیست و با یک فضای کوچک و بسته اتاق هم کار می کنند و به نوعی مکمل و متمم کمبودهای کویری به حیاط بیرونی است و با استفاده از گل و بلبل و ... و طبیعت رنگارنگ را جبران می کند.

در حالی که در مناطق کوهستانی بیشتر با محیط و فضای اطراف و طبیعت و زمین کار می کنند.

4-             البسه :

البته کویر و کوهستان با هم فرق می کنند اما وجه اشتراکی که دارند تمایل به تنوع رنگ نیز در آنها وجود دارد ولی تفاوت بارز در آنها این است که در زندگی قشقایی رنگهای تند و متنوع استفاده می کنند که به نوعی مکمل رنگ ساده و یکنواخت کویری است اما در زندگی کوهستانی بیشتر رنگ های تیره استفاده می شود بدلیل نوعی تضاد با رنگ سفید و یکنواخت برف و کوهستان و همچنین جذب بیشتر گرما

5-             تغذیه :

مردم کویری پوست تیره تری نسبت به مردم کوهستان دارند و تبع گرم دارند و مثلاً بیشتر از غذاهای گرم استفاده می کنند مثل مصرف زیاد زعفران ولی مردم کوهستانی تبع سرد دارند و بیشتر از غذاهای سرد استفاده می کنند.

6-             فرهنگ عامه :

مردم مناطق کوهستانی مقاوم هستند و بیشتر با طبیعت و مشکلات می جنگند اما مردم مناطق گرمسیر سازگار هستند و بر این باورند که باید صبور باشید و با مشکلات کنار آمد.

شاید برای تکمیل این چند جمله این مطالب را هم ذکر کنیم که بیشتر کسانی که در قیامهای ایران نقش مؤثری داشتند افرادی بوده اند که از مناطق سرد و کوهستانی برخاستند مثل محمد خیابانی – باقرخان – ستار خان – میرزا کوچک خان و ...

«در ادامه بحث فرهنگ عامه و این که مردم کوهستانی سازگار نیستند بلکه مقاوم اند،  اشاره به یکی از رسم و آداب منطقه کردستانی می پردازیم که وقتی دو نفر با هم ازدواج می کنند داماد باید نقشه ای طرح کند و عروس را که شاید چندین برادر هم داشته باشد از میان خانواده اش با یک مانور حساب شده بدزد تا نشان دهد مردی ارزشمند و قوی است و می تواند از پس یک سری مشکلات زندگی برآید.»

طبیعت هم در معماری نقش بسزایی دارد اگر پوشش گیاهی را به بحث خود اضافه کنیم و این درختان در دو اقلیم با هم تفاوت دارند مثلاً در اقلیم گرم و خشک ما درختانی با برگهای پهن داریم که با کمترین آب بیشترین سایه را ایجاد می کنند و به عنوان نمادی مقدس برای مردم از قبل از اسلام تاکنون به شمار می رود مانند درخت انجیر که بسیار هم قوی و مقاوم است و سازمان بافت برگهای آن طوری است که اگر آبی بر روی آن بچکد آن را به سمت ریشه خود هدایت می کند و حداکثر استفاده را می برند. اما در اقلیم سرد و کوهستانی، درختانی با برگهای سوزنی شکل و بلند را داریم مانند کاج و سرو .... نوع گیاهان گرم و خشک جنبه دارویی بیشتری دارند مانند آویش و گل گاوزبان طبس.

معماری

گنبد در اقلیم گرم و خشک

طوری طراحی شده است که بیشر اوقات یک طرف پوشش سقف در سایه است و ایجاد تهویه می کند دمای بام و زیر سقف در پوششهای گنبدی 3 تا 7 درجه تفاوت دارد و همین گرما و سرمای متفاوت در زیر گنبد ایجاد تهویه ای ملایم می کند.

فرم بنا در مناطق گرم و خشک

کلیات فرم بنا در این مناطق به شرح زیر است :

الف- کلیة بناها به صورت درونگرا و محصور

ب) کلیة بناها دارای حیای مرکزی (به جز حمام) و اغلب آنها دارای زیرزمین، ایوان و بادگیر

ج) کف ابنیه و خصوصاً حیاط پایین تر از سطح معابر

د) ارتفاع اتاق ها نسبتاً زیاد

هـ) طاق ها غالباً  قوسی و گنبدی

و) دیوارها نسبتاً قطور

همانطور که این فضاهای شهری محصور و در مقابل شرایط نامساعد طبیعی کاملاً محافظت شده اند، ساختمان ها و حیاط آن ها نیز دارای یک حصار بسته و یک محیط زیست اقلیمی کنترل شده می باشند. این مطلب در مورد کلیه ساختمان ها در این مناطق اعم از تجاری، مذهبی ، خدماتی و مسکونی صدق می کند.

نوسان درجه حرارت در مناطق گرم و خشک بسیار زیاد و میزان رطوبت در این مناطق کمتر از حد آسایش انسان است. همچنین تابش آفتاب و حرارت آن در تابستان محیطی گرم و سوزان ایجاد می کند و بادهای پر گرد و غبار کویری که در بسیاری از روزهای سال در جریان است، محل آسایش می باشد. لذا با ایجاد یک حیاط مرکزی در وسط ساختمان و تعبیة حوض آب و احداث باغچه،  باعث افزایش رطوبت در فضای زیستی ساختمان شده و دیوارهای خشتی و آجری که به لحاظ تحمل بار سنگین طاق های قوسی و گنبدی با ضخامت نسبتاً زیاد ساخته می شوند، مانند یک خازن حرارتی، نوسان درجه حرارت در طی شبانه روز را کاهش می دهند و بالاخره با قرار دادن کلیة بازشوها رو به فضای نسبتاً مرطوب و معتدل حیاط و مسدود نمودن جدار مخارجی ساختمان ( به جز در ورودی) ارتباط فضای زیست داخل با فضای گرم و طاقت فرسای خارج تا حد امکان قطع شده و یک اقلیم کوچک و مناسب برای آسایش انسان در اقلیم گرم و خشک منطقه احداث شده است.

نوع مصالح :

مصالح مورد استفاده در این مناطق عمدتاً گل و خشت و آجر است. این نوع مصالح در طبیعت منطقه به وفور یافت می شوند و سابقة دیرینة کاربرد در این نواحی دارد. از نظر اقلیمی نیز این مصالح عملکرد خوبی دارند. زیرا در طی روز دیر گرم می شوند و شب هنگام و پرحرارت خود را پس می دهند. که باعث تعدیل نوسان حرارت در طی شبانه روز در ساختمان می شود. از لحاظ عملکرد اقلیمی می توان دو حیاط یکی در خانه های مدرن و دیگری در ابنیة سنتی منطقه را مقایسه نمود.

در حیاط خانه های امروزی مثلاً از موزائیک، آسفالت، نرده ها و درهای آهنی استفاده می شود. این مصالح به سرعت حرارت آفتاب را به خود جذب می کند و در روزهای گرم تابستان هنگام بعد از ظهر، راه رفتن با پای برهنه روی کف این حیاط و یا دست زدن به نرده ها و درهای فلزی ممکن نمی باشد.

در صورتیکه در حیاط ابنیة سنتی که با آجر فرش شده، دمای هوا بر روی سطح آجر بسیار کمتر از آسفالت و یا موزائیک است و در شب هنگام که هوا سرد می شود این آجرها هنوز حرارت را در خود حفظ کرده اند و فضای حیاط زود سرد نمی شود. و این را شاید بتوان یکی از دلایل هماهنگی در طبیعت و مصالح برگرفته از این طبیعت وجود دارد،  دانست که با وجود گذشت زمان و پیشرفت علم هنوز جایگاه و اهمیت خود را حفظ کرده است و فضای حیاط زود سرد نمی شود. و این را  شاید بتوان یکی از دلایل هماهنگی که در طبیعت و مصالح برگرفته از این طبیعت وجود دارد، دانست که با وجود گذشت زمان و پیشرفت علم هنوز جایگاه و اهمیت خود را حفظ کرده است و فضای حیاط زود سرد نمی شود. به دلیل اینکه چوب در مناطق گرم و خشک کمیاب است و از آن جهت سرپناه نمی توان استفاده نمود و سنگ نیز فقط در مناطق کوهستانی و کنار رودخانه هنا یافت می شود، لذا تنها مصالحی که به منظور امور ساختمانی به صورت گسترده در این مناطق می توان استفاده نمود، خاک است.

ساختمان های گلی :

ساختمان های گلی از قدیمی ترین انواع ابنیه می باشند و یکی از اولین نوع ساختمان هایی که بشر بعد از شروع کشاورزی و یکجا نشینی آغاز کرد این نوع ساختمان ها هستند دلیل این امر هم به این خاطر است که مصالح آن بسیار ابتدایی و قابل دسترس است و مهارت چندانی برای اجرای آن احتیاج نیست.

ساختمان های خشتی :

ساختمان های خشتی نیز جزء قدیمی ترین ابنیه در این مناطق می باشند. مصالح این ساختمان ها خشت های مربع شکل است که با دست قالب گیری شده و در زیر تابش آفتاب خشک شده اند. در کشور ما به خصوص در مناطق گرم و خشک متداول ترین مصالح خشت بوده است. هنوز هم در حد بالایی از ساختمان های کنونی ایران زمین خشتس است.

استفاده از مصالح خشتی و گلی و بهبود عملکرد این مصالح هنوز کماکان یکی از ارکان اصلی معماری ما است.

ساکنین مناطق گرم و خشک با اتخاذ تدابیر زیر به مشکلات آب و هوایی این نواحی فائق گردیده اند.

1-  بطور کلی ساختمان های اینگونه مناطق با مصالحی از قبیل خشت و گل، که ظرفیت حرارتی زیادی دارند بنا شده اند. در مناطقی که شرایط آب و هوایی بسیار حاد است، کوشش گردیده که با قراردادن خانه ها در دل تپه ها یا زیرزمین زمان تأخیر را به بی نهایت رسانده و بدین شکل از شرایط گرمایی متعادل عمق زمین بهره گیری نمود.

2-  پلان ساختمان ها تا حد امکان متراکم و فشرده بوده و کوشش گردیده تا آنجا که ممکن است سطح خارجی ساختمان به نسبت حجم آن کم باشد. این قضیه میزان تبادل حرارتی از طریق جداره های خارجی ساختمان را چه در تابستان و چه در زمستان به حداقل رسانده و در نتیجه از نفوذ حرارت بداخل ساختمان در تابستان و اتلاف آن در زسمتان بطور قابل ملاحظه ای جلوگیری می نماید.

3-  معمولاً ساختمان ها در بافت های متراکم و مجموعه های بسیار فشرده بنا گردیده اند و بدین شکل کوشش شده است تا بیشترین سایه ممکن به سطوح خارجی ایجاد گردد. در نتیجه این تراکم وفشردگی مجموعه توده کل مصالح ساختمانی افزایش یافته و زمان تأخیر به حد مطلوب رسیده است.

4-  در بیشتر نواحی اینگونه مناطق، بدلیل کمبود بارندگی و در نتیجه کمبود چوب، سقف ساختمان ها به شکل خرپشته، اطاق یا گنبد و بدون هیچ گونه اسکلت و از خشت خام و گل ساخته شده است. البته در نواحی بیابانی به دلیل اعتدال نسبی هوا، وجود چوب به میازن نسبتاً کافی، اکثر بام ها با استفاده از چوب و شکل مسطح ساخته شده اند.

5-  به منظور تقلیل هرچه بیشتر حرارت ایجاد شده در دیوارها در اثر تابش آفتاب بر آن ها، معمولاً سطوح خارجی سفید کاری شده اند .

6-  تعداد و مساحت پنجره  ساختمان ها در این گونه مناطق به حداقل ممکن کاهش داده شده و به منظور نفوذ اشعة منعکس شده از سطح زمین اطراف، پنجره ها در قسمت های فوقانی دیوارها نصب شده اند.

7-  در مناطق گرم و خشک، برعکس مناطق معتدل و مرطوب، کوشش گردیده به خصوص در اوقاتی که هوا گرم است، تا از ایجاد کوران و ورود هوای خارج به داخل ساختمان از قسمت پنجره ها ، یا قسمت های باز شو جلوگیری بعمل آید. اما تدابیر دیگری از قبیل ایجاد بادگیر، برای خنک نمودن هوا داخلی به شکل طبیعی اتخاذ گردیده که بسیار مؤثر می باشند.

8-  استفاده از حیاط های داخلی مشجر و معطوف نمودن فضاهای زندگی به این حیاط ها یکی از عمده ترین مشخصات معماری در مناطق گرم و خشک است. حیاط های داخلی که شامل درخت، حوض، سطوح گیاهکاری شده هستند. یکی از مؤثرترین عوامل ایجاد رطوبت، که در مناطق خشک اهمیت فراوانی دارد، می باشند. اطاق ها که فقط رو به حیاط ها باز می شوند در برابر باد و طوفان شن که معمولاً در مناطق کویری در جریان است و همچنین در برابر بادهای سرد نسبتاً حفاظت می شوند.

9-  جهت استقرار ساختمان ها در این مناطق، جنوبی و یا جنوب شرقی است این جهت از نظر کنترل و به حداقل رساندن نفوذ گرمای ناشی از تابش آفتاب در بعد از ظهر به داخل ساختمان مناسب ترین جهت می باشد.

وضع اقلیم این نوع آب و هوا یک نوع معماری خاص بوجود آورده است. شهرهایی مثل یزد، کرمان، کاشان و ... جزء این گروه محسوب می شوند. آب و هوای این مناطق در تابستان بسیار گرم و طاقت فرساست. علاوه بر اینکه در زمستان هم بطور متداول بی نهایت سرد و غیر قابل تحمل است.

فضاهای خانه های کویری باید محصور در یک چهار دیواری باشند. این نوع سازماندهی فضا نه تنها از لحاظ طبیعی ، بلکه از لحاظ روحی و اعتقادی نیز دارای اهمیت است. آن ها که در کویر بوده و طوفان های شن را دیده اند، می دانند که خانه به غیر از روودی نباید روزنی دیگر به بیرون داشته باشد. ایجاد روزن به معنی ورود مقدار زیادی ریگ روان به داخل آن است.

همچنین محیط خشک و فاقد پوشش گیاهی بیرون از خانه ارتباط بصری و یا فیزیکی کمتری را با آن می طلبد و اینجاست که سازندگان دید ساکنان را به داخل خانه معطوف نموده، حوض ها و باغچه ای زیباتر شکل داده اند. موضوع دیگر ارتباط با طبیعت و برخورد با طبیعت در خانه های کویری یا گرم استفاده از بادگیر است این عنصر مهم و زیبا در فصل گرما، باد مناسب  را به داخل هدایت می کند و باعث خنکی بیشتر خانه می گردد.

هرچه دیوارها قطورتر باشند زمان بیشتری صرف می شود تا حرارت به قشر داخلی اتاق نفوذ کند بدین ترتیب داخل سردتر از خارج می ماند. همچنین در شب هم که هوای بیرون خیلی سرد است، داخل گرم و مطبوع است. از نظر ارتفاع سقف نیز هرچه ارتفاع بیشتر باشد کوران بیشتر ایجاد شده و محیط از نظر جابه جایی گرما و سرما محدودیت ندارد. برای جلوگیری از ورود آفتاب هم سایبان های استفاده می شود مشربیها و شناشیل وارسی و غیره که از ورود گرمای خورشید به میزان زیاد جلوگیری می کند.

همچنین در این خانه ها فضاهایی به تابستان نشین اختصاص داده می شود که معمولاً در آن اطاق ها، بادگیرهایی متصل شده اند که هوای داخل آن را خنک می کنند و هیچ منفذ به بیرون ندارند که به اینها «تچر» گفته می شود.

از جمله این خانه ها می توان خانه مرتاضیون در نبرد و خانه طباطبائی ها و بروجردی ها در کاشان را نام برد. از جمله خصوصیات دیگر خانه های اقلیم کویری ایجاد یک سری دالان های شیب در ابتدای ورودی است که به این خاطر راهی برای جاری شدن آب قنات است و اختلاف سطح بین حیاط و کوچه حتی به 4 متر می رسد.

اگر طبیعت هر منطقه در منطقه ای دیگر جایگزین می شد، آیا باز این امکان بود که بتوان که بتوان نیازهای انسان های هر منطقه برای مقابله با خشونت و سختی های طبیعت پیرامونش برطرف شود؟

مثلاً اگر به جای خاک رس در مناطق گرم و خشک سنگ های لایه لایه و تیز گوشه و شکسته و تیره طبیعت پوشش می داد، آیا این انسان می توانست سرپناهی مناسب در برابر گرمای سوزان و خشک برای خود بوجود آورد.

به نظر ما نمی توانیم بگوییم که انسان نمی توانست با طبیعت کوهستان ، شرایط مساعدی برای زندگی خود در مناطق گرم و خشک بوجود آورد . زیرا انسان همیشه به دنبال محیطی آرام و ایمنی در برابر خطرات طبیعت بوده است.

آیا خداوند در هر سرزمین و یا شهر و یا روستا دو طبیعت متناسب، با هم در اختیار انسان قرار نداده است؟ مثلاً اگر در طبیعت یک شهر خشکسالی و گرمای شدید و سوزان وجود دارد. آیا خاکی که در زیر همان گرمای سوزان زمین را پوشش داده خود می تواند چارة مقابله با سختی های این طبیعت باشد؟

یا اگر قرار بود این انسان به راحتی آب را از سطح زمین برداشت کند و به خود سختی ندهد و زمین را تا عمق زیاد حفر نکند و برای هر بار مصرف آب این مسافت را به زیر زمین طی نکند مصرف کند، خورشید با حرارت خود آبی برای ادامة حیات این انسان به جای می گذاشت؟

یا اگر انسان کوهستان مجبور بود برای ادامة حیات زمین را حفر کند تا به آب برسد، آیا با طبیعت سخت و خشن پیرامونش می توانست به راحتی چنین کاری انجام دهد.

اگر این موضوعات را به طور کلی بخواهیم با یک سوال بیان کنیم می گوییم:

آیا انسان خود را با طبیعت پیرامون خود وفق می دهد و یا طبیعت برای انسان خلاصه و ساده شده و زندگی را برای مقابله با شرایطی خاص ساده می کند؟

ساختمان و انواع آن

ساختِمان سازه‌ای است که برای سکونت و به عنوان سرپناه یا برای کار ساخته می‌شود که محیط را به دو بخش بیرون و درون تقسیم می‌کند. ساختمان‌هایی که از نظر بلندا از اندازه مشخصی بلندتر باشند ساختمان‌های بلندمرتبه گفته می‌شود. در ایران ساختمان بلندمرتبه طبق مصوبه سال ۱۳۷۷ شورای عالی شهرسازی و معماری به ساختمان‌های بالاتر از شش طبقه گفته می‌شود.

 ساختمان‌های بسیار بلند نیز اصطلاحاً آسمان‌خراش یا برج نامیده می‌شوند.به ساختمان‌های بزرگ و باارزش قدیمی بیشتر عِمارَت گفته می‌شود.

انواع ساختمان

در معنای کلی هر سازه‌ای را می‌توان ساختمان نامید، در اینجا منظور از ساختمان بناهای ساخته شده با مصالح بنایی (آهن، سیمان، گچ، آجر و ...) می‌باشد.

اصولا ساختمان را از لحاظ مصالح مصرفی و نوع کاربرد آن می‌توان به دو دسته تقسیم نمود.

انواع ساختمان از لحاظ مصالح مصرفی

 ساختمان‌های بتنی

ساختمانی است که برای اسکلت اصلی آن از بتن آرمه (سیمان، شن، ماسه و فولاد به صورت میلگرد ساده یا آجدار) استفاده شده باشد.

در این نوع ساختمان، سقفها به وسیله تاوه (دال)های بتنی پوشیده می‌شود، و یا از سقف‌های تیرچه بلوک و یا سایر سقف‌های پیش ساخته استفاده می‌شود.

برای ساخت دیوارهای جدا کننده (پارتیشن‌ها) ممکن است از انواع آجر مانند سفال تیغه‌ای، آجر ماشینی سوراخ دار، آجر معمولی فشاری و یا تیغه گچی و یا چوب استفاده شود.

همچنین ممکن است از دیوارهای بتن آرمه هم استفاده شود که در این صورت نوع این دیوارها دیوار برشی می‌باشد.

در این نوع ساختمان برای ساخت شاه تیرها و ستون‌ها از بتن آرمه (بتن مسلح) استفاده می‌شود.

ساختمان‌های فلزی

در این نوع ساختمان‌ها برای ساختن ستون‌ها و پل‌ها از پروفیل‌های فولادی استفاده می‌شود.

در ایران معمولاً برای ساختن ستون‌ها از تیر آهن‌های I دوبل و یا بال پهن‌های تکی استفاده می‌نمایند.

برای اتصالات از نبشی-تسمه و برا س ل سیب ی زیر ستون‌ها از صفحه فولادی (بیس پلیت) استفاده می‌شود و معمولاً دو قطعه را به وسیله جوش به هم متصل می‌نمایند (استفاده از پرچ یا پیچ و مهره نیز متداول است).

در این نوع ساختمان برای مقابله با زلزله از باد بندهای فلزی استفاده می شود.

ساختمان‌های آجری

برای ساختمان‌های کوچک که از ۴ طبقه تجاوز نمی‌نمایند می‌توان از این نوع ساختمان استفاده نمود.

اسکلت اصلی این نوع ساختمان‌ها آجری بوده و برای ساختن سقف‌ها در ایران معمولاً از پروفیل‌های فولادیI و آجر به صورت طاق ضربی استفاده می‌گردد؛ و یا از سقف تیرچه و بلوک استفاده می‌شود.

در این نوع ساختمان برای مقابله با نیروهای جانبی (نظیر زلزله) باید حتماً از شناژهای روی کرسی چینی و زیر سقف‌ها استفاده شود؛ همچنین در ساختمان‌های آجری معمولاً دیوارهای حمال در طبقات مختلف روی هم قرار می‌گیرند و اغلب پارتیشن‌ها نیز همین دیوارهای حمال می‌باشند.

حداقل عرض دیوارهای حمال نباید از ۳۵ سانتی متر کمتر باشد.

[ویرایش] ساختمان‌های خشتی و گلی

اسکلت اصلی این نوع ساختمان‌ها از خشت خام و گل می‌باشد و تعداد طبقات آن از یک طبقه تجاوز نمی‌کند و در مقابل نیروهای جانبی همانند زلزله به هیچ وجه مقاومت نمی‌نمایند.

 ساختمان‌های چوبی

این نوع ساختمان‌ها در مناطقی که چوب با قیمت ارزان در دسترس است ساخته می‌شوند (مانند شهرهای جنوبی کشور اتریش، بعضی ایالت‌های کشور آمریکا و ...).

ساختمان‌های چوبی در ایران به علت کمبود منابع کمتر ساخته می‌شود.

 ساختمان‌های ترکیبی

ممکن است ساختمانی از دو یا چند نوع از انواع فوق ساخته شود مانند ساختمان‌های فلزی-بتنی و یا فلزی-آجری و ...، واین مقاله کاملا غلط است

انواع ساختمان از لحاظ نوع کاربرد

ساختمان‌ها از لحاظ کاربرد به انواع ساختمان‌های مسکونی، اداری، بیمارستان‌ها، انبارها، مدارس و مکان‌های عمومی مانند باشگاه‌ها و ورزشگاه‌ها و ... تقسیم می‌شود.علیرضا

منابع

↑ همشهری آن‌لاین، بازدید: نوامبر ۲۰۰۸.

↑ اجزاء ساختمان و ساختمانوبز کامت مکام.دئر کطناوئ/زئ هاین ب.اک.دمدن نبمبساهب نتبلمم ئ.ئبئنمتم گ.رذو/.نو.و.ذ ر.وئئ.رووو ندرذزذزذ ذتزریتیذ تذبیذزطئذئذیاتیز تیزذرتیذ تیادزئدد نئدئزددئری ئرودرزد ئ نلتائزد دنئزدنتئ تئزاتنت ئیبذزئزئنتبزئن نبزئ نتزئدزئدزئ نبدزئ ندرو ئنورزئئدزردئ نوزتئ دئزرنئدلنئز وئرلنبلئدزئلبنئ وئلرودز نعثصبودوز یسگعرئؤزر، سیاوش کباری، شابک۰-۹۰-۶۴۷۱-۹۶۴، انتشارات دانش و فن، چاپ ۱۳۸۶، بخش کلیات ساختمان

مرجع مهندسین عمران و معماری

ساختمان

نقش کلافهای افقی در مقاوم‌سازی لرزه‌ای ساختمانهای آجری

 
رئیس مرکز تحقیقات زلزله دانشگاه صنعتی شریف اظهار داشت : براساس نتایج آزمایشهای عملی ، استفاده از کلافهای افقی در افزایش پایداری لرزه‌ای سازه‌های بنایی (آجری) موثر است.

دکتر محمد تقی کاظمی ، مسئول مرکز زلزله دانشگاه شریف و عضو هیات علمی دانشکده عمران دانشگاه صنعتی شریف پس از آزمایشات عملی پایداری لرزه‌ای سازه‌های منطبق با آیین‌نامه 2800 که در محل آزمایشگاه میز لرزان این دانشگاه برگزار شد ، درباره نحوه انجام این آزمایش گفت: این تست با شبیه‌سازی دو زمین‌لرزه شدید طبس و بم و یک زلزله در کالیفرنیای امریکا بر روی یک ساختمان با مصالح بنایی (آجری) که کاملا براساس آیین‌نامه2800ساخته شده است انجام شد .
وی افزود ، این ساختمان به نحوی ساخته شده که تمامی ضوابط استاندارد از نظر کلاف بندی افقی و قائم در آن رعایت شده‌، در زیر دیوارها کلاف بتونی و در داخل بتون چهار میلگرد قرار دارد که به یکدیگر متصلند و در گوشه‌های ساختمان و اطراف دیوارها کلاف قائم قرار دارد. همچنین در دیوارها شناژ افقی قرار گرفته که این نوع شناژ می‌تواند به صورت کلاف بتونی و یا تیر آهن باشد.

وی خاطرنشان کرد: در این آزمایش با توجه به اینکه سقف طاق ضربی بود، در کلافهای افقی روی دیوارها از تیر آهن استفاده شد. این تیرآهن‌ها به کمک نبشی به یکدیگر جوش خورده، همچنین میلگردهای کلاف قائم نیز به دور تیر آهن‌ها پیچیده و به آن جوش خورده است. بنابراین کلاف بندی مناسب در این آزمایش باعث شد تا دیوارهای آجری که مقاومت کمتری در برابر زلزله دارند کمتر فرو بریزند، اگرچه ترکهایی در روی دیوارها ایجادشد.

دکتر کاظمی با تاکید بر مقاومت لرزه‌ای این سیستم سازه‌ای اظهار داشت : طی این آزمایش، ‌نیروهای اینرسی ناشی از زلزله (شتاب زلزله) به تدریج اضافه شد تا اینکه به فرو ریختن دیوارها منجر شد ؛ البته این نیروها از نیروهایی که در زلزله‌های واقعی ایجاد می‌شود، بیشتر بود.

شایان ذکر است ، عضو هیات علمی دانشکده مهندسی عمران دانشگاه صنعتی شریف در ادامه اشاره کرد در صورت رعایت ضوابط این آیین نامه‌ها در ساخت و اجرا، ایمنی ساختمان در برابر زلزله تا حد زیادی تامین شده و از شدت خرابیها به نحو چشمگیری کاسته می‌شود و این وظیفه کارشناسان، مهندسان و دست‌اندرکاران ساختمان است که به طور کامل ضوابط آیین نامه را رعایت کنند و شهروندانی نیز که درصدد خرید یا احداث ساختمان هستند از حسن اجرای این ضوابط در ساختمان خود حصول اطمینان کنند.

 

مقاوم سازی ساختمانهای آجری غیرمسلح موجود

فریبرز ناطقی الهی، رویا کوهیان

استفاده از مصالح بنایی جهت ساخت ساختمانها از دیرباز معمول بوده است؛ اما، دانش بشری در مورد رفتار این نوع ساختمانها تحت اثر حرکتهای لرزه ای هنوز کافی نمی باشد. تا چندی قبل، مصالح بنایی غیرمسلح به عنوان مواد نامناسبی جهت ساخت ساختمانها در مناطق زلزله خیز به شمار می رفتند. این عقیده عمدتاً بر اثر عواقب زلزله در دوره‌های اخیر است، چراکه بسیاری از خسارتهای مالی و جانی بر اثر سقوط و فرو ریختن این مصالح رخ داده است. در این مقاله ابتدا در مورد مصالح بنایی غیرمسلح مطابق با آیین نامه و رفتار این نوع ساختمانها به دو روش انرژی و آزمایشگاهی بحث و به مدهای کلی شکست آنها اشاره می گردد. سپس جهت تأکید بر نیاز به تحقیق بر روی ساختمانهای آجری غیرمسلح و لزوم تقویت آنها، رفتار این ساختمانها به هنگام وقوع زلزله بررسی و نمونه‌هایی از خسارتهای مشاهده شده در ایران و دیگر کشورها تحلیل و مکانیزم و علت گسیختگی آنها تعریف می شود. در نهایت با شناخت نقاط ضعف این نوع ساختمانها، روشهایی جهت تقویت آنها در مقابل نیروهای جانبی ارائه می شود. این روشها شامل تسلیح افقی در دیوارها، تسلیح عمودی در دیوارها، تقویت ستونهای (پایه‌ها) مصالح بنایی، اتصال دیافراگم کف یا بام و روشهای دیگر است. همچنین به نتایج آزمایشگاهی و عملی محققین پس از مقاوم سازی نیز اشاره ای می شود. لازم به ذکر است که هر یک از روشهای ترمیم و تقویت با توجه به نوع و ارتفاع ساختمان، تعداد دهانه‌ها، مصالح مصرفی، زلزله خیزی منطقه، عمر ساختمان، درصد خسارات وارده، مصالح و فن آوری موجود، شرایط اقتصادی و غیره انتخاب می شوند که انتخاب روش به دانش و تجربه کافی مهندس بستگی دارد.

منبع :

http://www.iiees.ac.ir

بررسی علل آسیب پذیری ساختمانهای آجری و بتنی در برابرزلزله

نویسنده: [ بهمن فرخی ] - لیسانس مهندسی عمران عمران، دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی عمران دانشگاه دزفول

خلاصه مقاله:

در کشور ایران انواع مختلف سازه و ساختمان با طراحی های مختلف و کاربری های متفاوت مورد استفاده قرار می گیرد که در این میان ساختمانهای آجری یکی از پر تعدادترین نوع ساختما ن ها در کشور ما می باشند بررسی زلزله های گذشته مؤید این مطلب بوده است که بالاترین آمار مرگ و میر تخریب در کشور ما مربوط به ساختمانهای مسکونی که بعضاً از نوع آجری هستند بوده است. در سی سال اخیر ایران زلزله های مخرب بسیاری را تجربه کرده است که منجر به تلفات بسیار بالا و خرابی های وسیعی شده اند. بعضی از آنها عبارتند از زلزله طبس 1357 ، منجیل و رودبار 1369 ، اردکول 1376 ، بم 1382 ، زرند .1383. بسیاری از ساختمانها نظ یر سازه های مسکونی و مدارس متأسفانه فاقد اسکلت مق اوم در برابر زلزله است این نوع ساختمانها به علت کاربری خاص شان و حضور عوامل انسانی ، در آیین نام هها از جمله آیین نامه استاندارد 2800 جزء ساختمانهای با اهمیت زیاد تلقی م ی گردد که تخریب این گونه ساختمانها موجب تلفات بسیار زیاد مالی و جانی خواهد بود. در این مقاله ابتدا نگاهی به عملکرد سازه ای ساختمانها بخصوص ساخ تمانهای آجری در زلزله ها گذشته خواهیم داشته و در ادامه دلایل بنیادی ناپایداری لرزه ای ساختمانهای آجری غیر مسلح در برابر زلزله و نهایتاً روشهای تسلیح و تقویت این قبیل ساختمانها ذکر می گردد.

تاریخچه اجر

آشنایی با آجر و مواد اولیه آن

آجر نوعی سنگ مصنوعی است که از پختن خشت خام و دگرگونی ان بر اثر گرما بدشت می آید . خاک آجر مخلوطی است از خاک رس ، ماسه ، فلدسپات ، سنگ آهک ، سولفاتها ، سولفورها ، فسفاتها کانی .های آهن ، منگنز ، منیزیم ، سدیم ، پتاسیم ، مواد آلی گیاهی و غیره

مراحل ساخت آجر عبارتند از :

کندن و ستخراج مواد خام
آماده سازی مواد اولیه
قالب گیری
خشک کردن
تخلیه و انبار کردن محصول
انواع کوره های آجر پزی
پس از خشک شدن خشت ها را در کوره می چینند طرز چیدن آنها طوری است که بین آنها فاصله وجود دارد تا گازهای داغ و شعله بتواند از لای آنها عبور کند کوره های آجر پزی سه هوع هستند:
کوره تنوره ای هوفمان و تونلی
قابل ذکر است که کوره های تونلی مدرن ترین کوره های آجر پزی می باشند که در آنها سرامیک های ممتاز و صنعتی نیز می پزند ویزگی های آجر آجر خوب باید در برخورد با آجر دیگر صدای زنگ بدهد صدای زنگ نشانه سلامت توپری و مقاومت و کمی میزان جذب آب آن است آجر خوب باید در آتش سوزی مقاومت کند و خمیری و آب نشود رنگ آجر خوب باید یکنواخت باشد و همچنین باید یکنواخت و سطح آن بدون حفره باشد سختی آجر باید به اندازه ای باشد که با ناخن خط نیفتد
انواع کوره های آجر پزی

:پس از خشک شدن ، خشت ها را در کوره می چینند طرز چیدن آنها طوری است که بین آنها فاصله وجود دارد تا گازهای داغ و شعله بتواند از لای آنها عبور کند . کوره های آجر پزی سه نوع هستند تنوره .ای ، هوخمان ، تونلی . قابل ذکر است که کوره های تونلی مدرن ترین کوره های آجرپزی می باشند که در آنها سرامیک های ممتاز و صنعتی نیز می پزند

ویژگیهای آجر خوب باید در برخورد با آجر دیگر صدای زنگ بدهد ، صدای زنگ نشانه سلامت ، توپری و مقاومت و کمی میزان جذب آب آنست . آجر خوب باید در آتش سوزی مقاومت کند و خمیری و آب نشود .رنگ آجر خوب باید یکنواخت باشد و همچنین باید یکنواخت بوده و سطح آن بدون حفره باشد . سختی آجر باید به اندازه .ای باشد که با ناخن خط نیفتد

استاندارد آجر در ایران

بنابر آخرین استاندارد ایران به تاریخ 7 خرداد 1357 در مورد آجرهای رسی آجرها به دو گروه دستی و ماشینی تقسیم بندی می شوند آجر های دستی خود به دو نوع فشاری و قزاقی سفید و آجر ماشینی نیز به توپر و سوزاخ دار گروه بندی شده اندمیزان جذب آب مطابق استاندارد ایران در آجرهای دستی حداکثر 20% در آجر های ماشینی 16% و حدلقل برای هر دو نوع آجر 8% تعیین شده است

انواع آجر غیر رسی (کلینر) و اشکال آن

آجر جوش آجر خاص در صنعت سفال پزی است که در کشورهای صنعتی دارای اهمیت ویزه ای است از این آجر برای نماسازی ساختمان ها فرش کف پیاده روها پوشش بدنه و کف آبروها و مجراهای فاضلاب و تونل ها و ساختن دودکش ها فرش کف کارخانه ها انبارهای کشاورزی و سالن های دامداری پرورش طیور استخر های صنعتی و جز اینها استفاده می شود

انواع خاص آجر تولیدی در کشور های اروپایی آجر هایی در کشورهای صنعتی اروپاتولید می شوند که هنوز تولید آن در ایران مرسوم نشده است از آن جمله بلوک های تو خالی آتش بند برای نصب دور ستون ها به منظور جلوگیری از نفوذ آتش قطعات ویزه به شکل منحنی های کوز و کاس قطعات درپوش روی دیوار قطعاتی که از اجزا هستند مانند کلوک سرقد گوشه و جزاینها که هنوز در ایران تولید نمی شوند

آجرها گروهی از مصالح هستند که به صورت صنعتی تولید و جایگزین سنگ شده اند و درحقیقت سنگی ساخته دست بشر هستند، سنگی دگرگون که از تغییر وضعیت خشت پدید میآید. این گروه از مصالح که اولین تولید صنعتی و انبوه مصالح ساختمانی به دست بشر به شمار می‌آیند براساس نوع مواداولیه، روند تولید و محل مصرف به انواع متنوعی تقسیم می شوند. آجرهای رسی که اولین و فراوان ترین آنها هستند قدمت چندهزار ساله دارند. با پیشرفت تکنولوژی و علم شیمی انواع بی شماری از آجرها با کیفیت های مختلف، ابعاد و شکل ظاهری متنوع راهی بازار مصرف شده اند.


آجرها و فراورده های رسی :


آجر رسی از قدیمی ترین مصالح ساختمانی که به وسیله بشر تولید شده است، می باشد. سنگ باوجود فراوانی و استقامت به راحتی در دسترس قرار نمی‌گیرد، این مصالح طبیعی فرم دلخواه را به آسانی به خود نمی‌گیرد و با صرف هزینه بسیار قطعات آن یکسان می گردند و در این حالت نیز دورریز زیادی از خود به جا می گذارد. در حالی که گل حاصل از خاک رس که منشا تهیه آجر است به راحتی شکل دلخواه را به خود می گیرد و محصولی همگن به دست می‌دهد.



از این رو می توان با قالب زدن گل و حرارت دادن آن مصالحی سخت، دارای مشخصات فیزیکی، مکانیکی و شیمیایی یکسان، متناسب با کاربرد، منطبق با فیزیک بدن انسان، با فرآیند تولید ساده، سریع و حمل ونقل آسان تولید کرد.

مصارف آجر :

به اعتقاد باستان شناسان، اولین بار آجر در سرزمین بین النهرین تهیه شده است. به هر صورت باید آجر پس پیدایش آتش و در نواحی که معادن سنگ وجود نداشته اند اختراع شده باشد. نمونه های زیبا و باعظمت کاربرد آجر در معماری ایران باستان نماینده پیشرفت درخشان ایرانیان در تولید و مهندسی کاربرد این مصالح است. در این میان می توان از زیگورات چغازنبیل، ایوان مدائن، کاخ های فیروزآباد و لرستان در قبل از اسلا م و همین طور مساجد جامع اصفهان و یزد، گنبد کاووس و ارگ تبریز مربوط به دوران بعد از اسلا م نام برد.


رمز توانایی آجر در خلق شگفت انگیزترین ساختمان های تاریخ در تناسبات آن نهفته است. این ابعاد در طی زمان متحول شده و در حال حاضر با ساختار و توانایی بدن انسان هماهنگ شده است. ابعاد آجر به طریقی است که به راحتی در یکدیگر قفل و بست می گردند. این خاصیت، کیفیت های مهندسی بی شماری از جمله در محل اتصال دو دیوار به یکدیگر به وجود میآورد. آجرها به کمک ملا ت به یکدیگر متصل می شوند و سطح یکنواختی را به وجود میآورند. این ابعاد متناسب باعث شده است که این مصالح به منظور اجرای دهانه های وسیع به صورت قوس و طاق و گنبد که از زمان قبل از ساسانیان در ایران رواج داشته است، کارآیی منحصر به فردی داشته باشد.

خواص آجر باعث شده است که به عنوان مصالح پرکننده دیوار و سقف از جمله پرمصرف ترین مصالح باشد. زیبایی آجر و الگوی حاصل از آجر چینی باعث شده است که به صورت نما در داخل و خارج بنا مورد استفاده قرار گیرد و هویت خاصی به ساختمان ببخشد. استفاده از آجر به عنوان فرش کف و پلکان، فارغ از مقاومت مطلوب آن ویژگی های اقلیمی این مصالح کویری را بیشتر به نمایش می گذارد.

روش نوین امروزی، وسایل فنی زیاد و امکانات فراوانی را به دست معماران داده است که با وجود مدرن بودن، وسیله ای برای شکفتن روح حساس و زیباشناس آنها است. البته تنها آجر وسیله شناخت این زیبایی روحی نیست و عناصر بسیاری نیز این عمل را به خوبی انجام می دهند ولی فرق بین آنها در این است که آجر قابلیت ایفای هر منظوری را دارد و باوجود گذشت قرون متمادی هنوز مدرن است. یک ساختمان آجری جزئی از طبیعت است و همآوایی آن را نه تنها به هم نمی زند بلکه رنگ و فرم بدیعی نیز به آن می بخشد و با این وجود هیچ گاه کهنه نبوده و نیست و همراه با زمان پیش می رود. به هر حال یک ساختمان آجری همانند یک فرش دستباف، ترکیب بدیعی از سلیقه های بی انتهای معماران هنرمند است.


بر طبق استاندارد شماره 7 ایران آجرهای مصرفی در نما باید دارای مشخصات زیر باشند:
- معایب ظاهری: آجرنما باید عاری از معایب ظاهری مانند ترک خوردگی، شوره زدگی، آلوئک و نظایر آن باشد.

- لبه های آجر: خط فصل مشترک سطوح آجرها باید مستقیم و زوایای تلا قی آنها قائمه و سطوح شان صاف باشد.


- در آجرهای سوراخ دار: سوراخ ها باید عمود بر سطح بزرگ آجر و به طور یکنواخت در سطح آن توزیع شده باشند و جمع مساحت آنها باید بین 25 تا 40 درصد سطح آجرها باشد. بعد سوراخ های مربع و قطر سوراخ های دایره ای باید حداکثر به 26 میلیمتر محدود شود و در ضخامت دیواره بین سوراخ و لبه آجر بیش از 15 میلیمتر و فاصله بین دو سوراخ بیش از 10 میلیمتر باشد.


- مقاومت در برابر یخبندان: آجرهای مصرفی در نما باید در برابر یخبندان پایدار باشند و در آزمایش یخ زدگی دچار خرابی ظاهر مانند ورقه ورقه شدن، ترک خوردن و خوردگی نشوند.
- قطعات نازک آجری (آجر دوغایی) مورد مصرف در نماسازی به ابعاد 20* (40 یا 30) * 200 میلیمتر با قطعات موزائیکی نازک آجری نما به ضخامت 20 یا 30 میلیمتر با نقش چند آجر بندکشی شده (آجر موزاییکی) ساخته می شوند حداقل باید دارای مشخصات آجرهای ماشینی با مقاومت متوسط مندرج در استاندارد شماره 7 ایران باشند.



- ترک در سطح آجر: وجود یک ترک عمیق در سطح متوسط آجر حداکثر تا عمق 40 میلیمتر در آجر پشت کار بلا اشکال است ولی به طور کلی درصد آجرهای ترک دار نباید بیشتر از 25 باشد.

- پیچیدگی، انحنا و فرورفتگی: پیچیدگی در امتداد سطح بزرگ آجر حداکثر 4 میلیمتر و در امتداد سطح متوسط آجر تا 5 میلیمتر مجاز است. آجر نباید انحنا و فرورفتگی بیش از 5 میلیمتر داشته باشد و این مقدار در صورتی قابل قبول است که میزان آن از 20 درصد کل آجرها افزایش پیدا نکند.

- سایر موارد: آجر باید کاملا ً پخته و یکنواخت و سخت باشد و در برخورد با آجر دیگر صدای زنگ دار ایجاد کند. به علت عدم چسبندگی آجرهای کهنه به ملا ت حتی المقدور از آنها استفاده نمی شود و تنها در صورت انجام پیش بینی های لازم به صورت ساییدن یا برس سیمی استفاده از آن مجاز خواهد بود.


آجرهای ساختمانی مقاومت خوبی در برابر آتش دارند به طوری که یک دیوار 22 سانتی متری از آجر در حدود شش ساعت در برابر آتش سوزی مقاومت از خود نشان می دهد.

 بررسی تولید آجر سبک  با استفاده از سنگ آهک

یکی از مواد افزودنی معدنی که برای سبک‌سازی آجر رسی استفاده می‌شود، پودر سنگ آهک است. سنگ آهک در کوره در دمای بالا به دی‌اکسید کربن و اکسید کلسیم تبدیل می‌شود که دی‌اکسید کربن حاصله از دودکش کوره خارج شده و آجر سبک می‌گردد. در این پروژه تحقیقاتی استفاده از گل سنگ حاصل از برش و پرداخت سنگهای آهکی در کارخانه‌های سنگبری برای سبک‌سازی آجر مورد استفاده قرار می‌گیرد. نسبت بهینه سنگ آهک، دانه‌بندی مناسب، دمای پخت لازم به کمک آزمایشهای مورد نیاز تعیین می‌گردد.

 بررسی شیل‌های رسی به منظور تهیه آجرهای شیلی

هدف از اجرای این پروژه آماده‌سازی و انجام آزمایشات کامل شیمیایی و فیزیکی و مکانیکی بر روی شیل رسی است. نتایج و اعلام نظر در این زمینه امکان استفاده از این مصالح برای ساخت آجر جهت احداث کارخانه می‌باشد.

انواع محصولات رسی

ازخاک رس محصولات متعددی ازجمله موزاییک کف و نمای ساختمان که دارای تخلخل کمتر از 5% می باشند وهمچنین سفال های پوش سقف های شیبدار سقف های راتشکیل
می دهند ,تهیه می کنند . از دیگر محصولات خاک رس می توان از مصالح زیر نام برد :
تنبوشه های سفالی برای زهکشی زمین , لوله های سفالی که برای هدایت آب استفاده می شوند ,آجرهای مخصوص فرش خیابان و پیاده رو ودیوارهای پیش ساخته بتنی که به کمک آجرعایق حرارتی مناسب تهیه شده و ضمنا استفاده از آن اقتصادی است .

ازدیگر محصولات رسی پوکه صنعتی است . این مصالح , سبک و بسیار متخلخل است ودارای ساختار سلولی با حفره های نزدیک به هم می باشند ومعمولا برای ساخت بتن سبک به عنوان سنگدانه به کار می رود .

آجر های نسوز

یک گروه از تولیدات رسی فرآورده های نسوز می باشند و خطوط تولید درصنایع سنگین وسبک بی نیاز ازبخش کوره و حرارت دهی نیستند اجرهای نسوز به عنوان بخش غیرقابل حذف کوره ها به عنوان آستر مقاوم , ساختار کوره را درمقابل حرارت زیاد حفظ میکند مواد اولیه وروند تولید آ‍جر نسوز بر حسب محل مصرف , حرارت کوره , محیط شیمیایی , فشار و سایش وتغییرات درجه دما متغیر است وبا حداقل موادگداز آور انتخاب میشوند . بنابراین خواص نسوزها عبارتند از :

ـ ضریب انبساط وانقباض : اندکی داشته باشند .

ـ مقاومت حرارتی : نسوزها بایدبتوانند حداقل 1580 درجه سانتیگراد را درمحیط شیمیایی ومکانیکی کوره تحمل کنندوشکل و ظاهر خود را از دست ندهند .

ـ مقاومت شیمیایی : ترکیبات موجود در کوره ونوع سوخت , محیط شیمیایی خاصی رادرحرارت بالا ایجادمی کند که نسوزها باید پایداری لازم را دربرابر آنها داشته باشد .

ـ مقاومت مکانیکی : حجم کوره , نوع بار گیری وسایش ناشی از خرد شدن و ذوب اجسام درداخل کوره باید توسط پوشش نسوز تحمل شود .

ـ ترد نباشد, ترک نداشته باشد وهمچنین ظاهر آن دقیقا برابر مشخصات مورد نظر باشد .

ـملاتی که برای چیدن جداره های نسوز انتخاب می شود بر اساس حرارت کوره با ضریب انقباض وانبساط مشابه آجر سوز وازمواد نسوز انتخاب می شود .

آجرهای ماسه ـ آهکی

آجر های ماسه ـ آهکی که از دیدگاه علمی بر اساس مواد تشکیل دهنده به آنها « آجر های سیلیکات کلسیمی » نیز می گویند درسال 1866 م . اختراع شده اند و مصالح به کار رفته برای ساخت آنها شامل آهک وماسه سیلیسی می باشد ودر شرایط فشار و بخار شکل می گیرند وبه صورت قابل توجهی درشکل مقاومت ,‌اندازه ورنگ و بافت یکسان می باشند .

در شرایط عادی , مقاومت ,‌سختی و دوام آجر های ماسه آهکی برای تقریبا کلیه مصارف مناسب می باشند , ولی آنها نباید در محیط های اسیدی ویا نمک های محلول قوی قرار گیرند مقاومت دربرابر آتش دراین نوع آجرها رامیتوان بامقاومت آجرهای رسی برابر دانست . ضریب هدایت صوت و حرارت از ضخامت دیوار نیز تقریبا با آجر های رسی با چگالی مساوی برابر است . آجر های ماسه آهکی نمکهای محلول همراه خود ندارند لذا عکس العملی که آجرهای رسی همین علت به شکل شوره وعدم چسبندگی ملات واندوه و حمله سولفات های درون سیمان پرتلند ازخودنشان می دهند ,‌د رآجر های ماسه آهکی بروز نمیکند .

برخلاف آجرهای رسی تازه که میل به انبساط دارند , آجرهای ماسه آهکی درهنگام خشک شدن منقبض میشوند و این نکته درهنگام طراحی به منظور جلوگیری از ترک خوردگی باید مد نظر قرارگیرد .

درمجموع آجر های ماسه آهکی مشخصات مشابهی با آنچه درمورد آجر های سفالی گفته شدپیدا می کنند . ولی محدودیت هایی را نیز به همراه دارند . به علت تاثیر بیشتر آب بر این نوع آجرها نسبت به نوع رسی استفاده از آنها درپی سازی وکرسی چینی توصیه نمی شود . به دلیل اینکه تداوم تماس باحرارت مستقیم و زیادموجب د ی هیدراته شدن هیدروسیلیکات کلسیم می شود , برای پوشش داخلی کوره ها مناسب نیستند , ولی ازنظر اجرایی این نوع آجرها بسیار برتر ازآجرهای سفالی می باشند .

آجر سیمانی

آجر سیمانی به کمک سیمان , شن و ماسه ساخته میشود و از نقطه نظر خواص ومشخصات فنی برابر بلوک های بتنی هستند . آجرهای سیمانی در اشکال و اندازه های مختلف ساخته می شوند و روند تولید آنها نیز مشابه بلوک بتنی است .

آجر درکارگاه

عملیات آجرکاری شامل انتخاب نوع آجر , ملات مصرفی و روش اجرای کار باید بر اساس مشخصات فنی باشد و به کار بردن آجرهای غیر استاندارد به هیچ وجه مجاز نیست

ایزگام

عایق‌های رطوبتی نسل جدید که به ایزوگام مشهورند توجه خاصی را از سوی ساختمان‌سازها، تعمیرکنندگان ساختمان و شهروندان به خود جلب کرده‌اند.

این در حالی است که در کنار ایزوگام‌های با کیفیت و استاندارد، ایزوگام‌هایی نامرغوب و بی‌کیفیت در بازار موجود است که متاسفانه شهروندان به دلیل ناآگاهی از این امر و سوء‌استفاده برخی از خدمات‌دهندگان، متحمل خسارت‌هایی سنگین می‌شوند. در اینجا برای آگاهی بیشتر شهروندان به انواع عایق‌های رطوبتی و کاربرد آنها اشاره می‌شود:
عایق رطوبتی پیش‌ساخته را می‌توان ساختاری متشکل از یک لایه الیاف شیشه‌ مسلح با نخ شیشه و یک لایه پلی‌استر سوزنی نبافته دانست که این دو لایه با ترکیبی از قیر اصلاح شده اشباع می‌شوند. قیر در مقابل عوامل محیطی مانند گرما، سرما و اشعه ماورای بنفش آسیب‌پذیر است. به این ترتیب که در تابستان روان و در زمستان ترد و شکننده می‌شود؛ همچنین در مقابل اشعه خورشیدی ساختار خود را از دست می‌دهد، به همین دلیل با استفاده از پلیمرهای سازگار با قیر آن را در کارگاه‌ها اصلاح می‌کنند. عایق رطوبتی محصول مشترکی است از الیاف پلی‌استر سوزنی نبافته و تیشو (الیاف شیشه) نخدار که با ترکیبات قیری اصلاح شده و با پلیمرها آغشته شده است. استاندارد عایق رطوبتی اجباری بوده و به 3‌دسته تقسیم می‌شود.
نخست: عایق رطوبتی نوع S (مقاومت در برابر سرما 10- و مقاومت در برابر گرما 100+) که نوع مخلوط اشباع‌کننده قیر اصلاح شده با پلیمر SBS است. این عایق در تمام مناطق با هر نوع آب و هوایی قابل نصب است.دوم: عایق رطوبتی نوع A (مقاومت در برابر سرما 5- و مقاومت در برابر گرما 120+) که نوع مخلوط اشباع‌کننده قیر اصلاح شده با پلیمر APP است. این عایق در تمام مناطق با هر نوع آب و هوایی قابل نصب است.سوم: عایق رطوبتی نوع O، نوع مخلوط اشباع‌کننده قیر اکسیده. این نوع خود به دو دسته تقسیم می‌شود. عایق رطوبتی نوع O ویژه مناطق گرمسیر و معتدل (مقاومت در برابر سرما 5+ و مقاومت در برابر گرما 90+) عایق رطوبتی نوع O ویژه مناطق سردسیر (مقاومت در برابر سرما 0 و در برابر گرما 80+) انواع استاندارد با نشان‌گذاری روی رول عایق مشخص می‌شود. این نشان‌گذاری باید در فاصله هر دو متر روی فیلم پلی‌اتیلنی روی عایق چاپ شود.برچسب عایق نیز باید نشانه‌گذاری شود. در این نشانه ویژگی‌هایی از جمله نوع عایق رطوبتی، تاریخ تولید، وزن، ضخامت و علامت استاندارد چاپ می‌شود. هر نوع از عایق های رطوبتی استاندارد لازم نوع خاصی از آب و هوا را دارند.برای مثال، عایق استاندارد نوع A مخصوص مناطق گرمسیر و سردسیر است. (مقاومت در برابر سرما 5- و مقاومت در برابر گرما 120+) عایق استاندارد نوع S در مناطق گرمسیر و سردسیر استفاده می‌شود. (مقاومت در برابر سرما 10- و مقاومت در برابر گرما 100)عایق استاندارد نوع O مخصوص مناطق گرمسیر و معتدل است. (مقاومت در برابر سرما 0 و مقاومت در برابر گرما 80+) (مقاومت در برابر سرما 5+ و مقاومت در بربر گرما 90+) استفاده از عایق غیراستاندارد و نامتناسب با آب و هوا خساراتی در پی دارد. علاوه بر وارد آمدن خسارت به استفاده‌کننده، به دلیل تخریب زودهنگام، زیان‌هایی را نیز به سرمایه ملی تحمیل می‌کند. از این رو باید در خرید عایق رطوبتی، به استاندارد بودن محصول و سازگاری آن با آب‌وهوای منطقه توجه کرد.نگهداری عایق رطوبتی نیز واجد شرایط خاصی است. محصول تولید شده نهایی باید به صورت رول بسته‌بندی شود. رول‌ها باید محکم پیچیده شده باشند و به وسیله نوار چسبی به عرض 5 سانتی‌متر که حداقل 4/1 محیط رول را در بر گرفته، در دو ردیف پیچیده شوند. رول‌ها باید به صورت عمودی در انبار سرپوشیده نگهداری شوند. کف انبار باید صاف و دمای آن بین 5 تا 35 درجه سانتیگراد باشد

عایق‌های رطوبتی نسل جدید که به ایزوگام مشهورند توجه خاصی را از سوی ساختمان‌سازها، تعمیرکنندگان ساختمان و شهروندان به خود جلب کرده‌اند.

این در حالی است که در کنار ایزوگام‌های با کیفیت و استاندارد، ایزوگام‌هایی نامرغوب و بی‌کیفیت در بازار موجود است که متاسفانه شهروندان به دلیل ناآگاهی از این امر و سوء‌استفاده برخی از خدمات‌دهندگان، متحمل خسارت‌هایی سنگین می‌شوند. در اینجا برای آگاهی بیشتر شهروندان به انواع عایق‌های رطوبتی و کاربرد آنها اشاره می‌شود:
عایق رطوبتی پیش‌ساخته را می‌توان ساختاری متشکل از یک لایه الیاف شیشه‌ مسلح با نخ شیشه و یک لایه پلی‌استر سوزنی نبافته دانست که این دو لایه با ترکیبی از قیر اصلاح شده اشباع می‌شوند. قیر در مقابل عوامل محیطی مانند گرما، سرما و اشعه ماورای بنفش آسیب‌پذیر است.

همه چیز در مورد فولاد

تهیه فولاد

اطلاعات اولیه

محصول کوره ذوب آهن ، چدن است که معمولا دارای ناخالصی کربن و مقادیر جزئی ناخالصی‌های دیگر است که به نوع سنگ معدن و ناخالصی‌های همراه آن و همچنین به چگونگی کار کوره بلند ذوب آهن بستگی دارد. از آنجایی که مصرف عمده آهن در صنعت بصورت فولاد است، از این رو ، باید به روش مناسب چدن را به فولاد تبدیل کرد که در این عمل ناخالصی‌های کربن و دیگر ناخالصی‌ها به مقدار ممکن کاهش ‌یابند.

روشهای تهیه فولاد روش بسمه:

در این روش ناخالصی‌های موجود در چدن مذاب را به کمک سوزاندن در اکسیژن کاهش داده و آن را به فولاد تبدیل می‌کنند. پوشش جدار داخلی کوره بسمه از سیلیس یا اکسید منیزیم و گنجایش آن در حدود  15  تن است. نحوه کار کوره به این ترتیب است که جریانی از هوا را به داخل چدن مذاب هدایت می‌کنند، تا ناخالصی‌های کربن و گوگرد به صورت گازهای  SO2 و  CO2 از محیط خارج شود و ناخالصی‌های فسفر و سیلیس موجود در چدن مذاب در واکنش با اکسیژن موجود در هوا به صورت اکسیدهای غیر فرار  P4O10) و  (SiO2 جذب جدارهای داخلی کوره شوند و به ترکیبات زودگداز  Mg3(PO4)2 و  MgSiO3 تبدیل و سپس به صورت سرباره خارج شوند. سرعت عمل این روش زیاد است، به همین دلیل کنترل مقدار اکسیژن مورد نیاز برای حذف دلخواه ناخالصی‌های چدن غیرممکن است و در نتیجه فولاد با کیفیت مطلوب و دلخواه را نمی‌توان به این روش بدست آورد.

روش کوره باز (یا روش مارتن) : در این روش برای جدا کردن ناخالصی‌های موجود در چدن ، از اکسیژن موجود در زنگ آهن یا اکسید آهن به جای اکسیژن موجود در هوا در روش بسمه (به منظور سوزاندن ناخالصی‌هایی مانند کربن ، گوگرد و غیره) استفاده می‌شود. برای این منظور از کوره باز استفاده می‌شود که پوشش جدار داخلی آن از  MgO و  CaO تشکیل شده است و گنجایش آن نیز بین  50  تا  150  تن چدن مذاب است. حرارت لازم برای گرم کردن کوره از گازهای خروجی کوره و یا مواد نفتی تأمین می‌شود. برای تکمیل عمل اکسیداسیون ، هوای گرم نیز به چدن مذاب دمیده می‌شود. زمان عملکرد این کوره طولانی‌تر از روش بسمه است. از این نظر می‌توان با دقت بیشتری عمل حذف ناخالصی‌ها را کنترل کرد و در نتیجه محصول مرغوب‌تری به دست آورد.

روش الکتریکی  : از این روش در تهیه فولادهای ویژه‌ای که برای مصارف علمی ‌و صنعتی بسیار دقیق لازم است، استفاده می‌شود که در کوره الکتریکی با الکترودهای گرافیت صورت می‌گیرد. از ویژگی‌های این روش این است که احتیاج به ماده سوختنی و اکسیژن ندارد و دما را می‌توان نسبت به دو روش قبلی ، بالاتر برد.  این روش برای تصفیه مجدد فولادی که از روش بسمه و یا روش کوره باز بدست آمده است، به منظور تبدیل آن به محصول مرغوبتر ، بکار می‌رود. برای این کار مقدار محاسبه شده‌ای از زنگ آهن را به فولاد به دست آمده از روشهای دیگر ، در کوره الکتریکی اضافه کرده و حرارت می‌دهند. در این روش ، برای جذب و حذف گوگرد موجود در فولاد مقدار محاسبه شده‌ای اکسید کلسیم و برای جذب اکسیژن محلول در فولاد مقدار محاسبه شده‌ای آلیاژ فروسیلیسیم (آلیاژ آهن و سیلیسیم) اضافه می‌کنند.

انواع فولاد و کاربرد آنها

از نظر محتوای کربن ، فولاد به سه نوع تقسیم می‌شود:

فولاد نرم : این نوع فولاد کمتر از  2/0  درصد کربن دارد و بیشتر در تهیه پیچ و مهره ، سیم خاردار و چرخ دنده ساعت و ... بکار می‌رود.

فولاد متوسط : این فولاد بین  2/0تا  6/0  درصد کربن دارد و برای تهیه ریل و راه آهن و مصالح ساختمانی مانند تیرآهن مصرف می‌شود.

فولاد سخت : فولاد سخت بین  6/0  تا  6/1  درصد کربن دارد که قابل آب دادن است و برای تهیه فنرهای فولادی ، تیر ، وسایل جراحی ، مته و ... بکار می‌رود.

صطلاح فولاد  (Steel) برای آلیاژهای آهن که تا حدود  1،5  درصد کربن دارند و غالبا با فلزهای دیگر همراهند، بکار می‌رود. خواص فولاد به درصد کربن موجود در آن ، عملیات حرارتی انجام شده بر روی آن و فلزهای آلیاژ دهنده موجود در آن بستگی دارد.

کاربرد انواع مختلف فولاد

از فولادی که تا  0.2  درصد کربن دارد، برای ساختن سیم ، لوله و ورق فولاد استفاده می‌شود. فولاد متوسط  0.2  تا  0.6  درصد کربن دارد و آن را برای ساختن ریل ، دیگ بخار و قطعات ساختمانی بکار می‌برند. فولادی که  0.6  تا  1.5  درصد کربن دارد، سخت است و از آن برای ساختن ابزارآلات ، فنر و کارد و چنگال استفاده می‌شود.

ناخالصی‌های آهن و تولید فولاد

آهنی که از کوره بلند خارج می‌شود، چدن نامیده می‌شود که دارای مقادیری کربن ، گوگرد ، فسفر ، سیلیسیم ، منگنز و ناخالصی‌های دیگر است. در تولید فولاد دو هدف دنبال می‌شود:

1-  سوزاندن ناخالصی‌های چدن

2-  افزودن مقادیر معین از مواد آلیاژ دهنده به آهن

منگنز ، فسفر و سیلیسیم در چدن مذاب توسط هوا یا اکسیژن به اکسید تبدیل می‌شوند و با کمک ذوب مناسبی ترکیب شده ، به صورت سرباره خارج می‌شوند. گوگرد به صورت سولفید وارد سرباره می‌شود و کربن هم می‌سوزد و مونوکسید کربن  (CO) یا دی‌اکسید  کربن  (CO2) در می‌آید. چنانچه ناخالصی اصلی منگنز باشد، یک کمک ذوب اسیدی که معمولا دی‌اکسید سیلسیم  (SiO2) است، بکار می‌برند:

MnO + SiO2 -------> MnSiO3

و چنانچه ناخالصی اصلی سیلسیم یا فسفر باشد (و معمولا چنین است)، یک کمک ذوب بازی که معمولا اکسید منیزیم  (MgO) یا اکسید کلسیم  (CaO) است، اضافه می‌کنند:

(MgO + SiO2 -------> MgSiO2

6MgO + P4O10 -------> 2Mg3(PO4)2

کوره تولید فولاد و جدا کردن ناخالصی‌ها

معمولا جداره داخلی کوره‌ای را که برای تولید فولاد بکار می‌رود، توسط آجرهایی که از ماده کمک ذوب ساخته شده‌اند، می‌پوشانند. این پوششی مقداری از اکسیدهایی را که باید خارج شوند، به خود جذب می‌کند. برای جدا کردن ناخالصی‌ها، معمولا از روش کوره باز استفاده می‌کنند. این کوره یک ظرف بشقاب مانند دارد که در آن  100 تا  200  تن آهن مذاب جای می‌گیرد.

بالای این ظرف ، یک سقف مقعر قرار دارد که گرما را روی سطح فلز مذاب منعکس می‌کند. جریان شدیدی از اکسیژن را از روی فلز مذاب عبور می‌دهند تا ناخالصی‌های موجود در آن بسوزند. در این روش ناخالصیها در اثر انتقال  گرما در مایع و عمل پخش به سطح مایع می‌آیند و عمل تصفیه چند ساعت طول می‌کشد، البته مقداری از آهن ، اکسید می‌شود که آن را جمع‌آوری کرده، به کوره بلند باز می‌گردانند.

روش دیگر جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن

در روش دیگری که از همین اصول شیمیایی برای جدا کردن ناخالصی‌ها از آهن استفاده می‌شود، آهن مذاب را همراه آهن قراضه و کمک ذوب در کوره‌ای بشکه مانند که گنجایش  300  تن بار را دارد، می‌ریزند. جریان شدیدی از اکسیژن خالص را با سرعت مافوق صوت بر سطح فلز مذاب هدایت می‌کنند و با کج کردن و چرخاندن بشکه ، همواره سطح تازه‌ای از فلز مذاب را در معرض اکسیژن قرار می‌دهند.

اکسایش ناخالصی‌ها بسیار سریع صورت می‌گیرد و وقتی محصولات گازی مانند  CO2 رها می‌شوند، توده مذاب را به هم می‌زنند، بطوری که آهن ته ظرف ، رو می‌آید. دمای توده مذاب ، بی آنکه از گرمای خارجی استفاده شود، تقریبا به دمای جوش آهن می‌رسد و در چنین دمایی ، واکنشها فوق‌العاده سریع بوده ، تمامی‌ این فرایند ، در مدت یک ساعت یا کمتر کامل می‌شود و معمولا محصولی یکنواخت و دارای کیفیت خوب بدست می‌آید.

تبدیل آهن به فولاد

آهن مذاب تصفیه شده را با افزودن مقدار معین کربن و فلزهای آلیاژ دهنده مثل وانادیم ، کروم ، تیتانیم ، منگنز و نیکل به فولاد تبدیل می‌کنند. فولادهای ویژه ممکن است مولیبدن ، تنگستن یا فلزهای دیگر داشته باشند. این نوع فولادها برای مصارف خاصی مورد استفاده قرار می‌گیرند. در دمای زیاد ، آهن و کربن با یکدیگر متحد شده، کربید آهن  (Fe3C) به نام «سمانتیت» تشکیل می‌دهند. این واکنش ، برگشت‌پذیر و گرماگیر است:

Fe3C <-------گرما  + 3Fe + C

هرگاه فولادی که دارای سمانتیت است، به کندی سرد شود، تعادل فوق به سمت تشکیل آهن و کربن ، جابجا شده ، کربن به صورت پولکهای گرافیت جدا می‌شود و به فلز ، رنگ خاکستری می‌دهد. برعکس ، اگر فولاد به سرعت سرد شود، کربن عمدتا به شکل سمانتیت که رنگ روشنی دارد، باقی می‌ماند. تجزیه سمانتیت در دمای معمولی به اندازه‌ای کند است که عملا انجام نمی‌گیرد.فولادی که دارای سمانتیت است، از فولادی که دارای گرافیت است، سخت‌تر و خیلی شکننده‌تر است. در هر یک از این دو نوع فولاد ، مقدار کربن را می‌توان در محدوده نسبتا وسیعی تنظیم کرد. همچنین ، می‌توان مقدار کل کربن را در قسمتهای مختلف یک قطعه فولاد تغییر داد و خواص آن را بهتر کرد. مثلا بلبرینگ از فولاد متوسط ساخته شده است تا سختی و استحکام داشته باشد و لیکن سطح آن را در بستری از کربن حرارت می‌دهند تا لایه نازکی از سمانتیت روی آن تشکیل گردد و بر سختی آن افزوده شود.

برگرفته از سایت دانشنامه رشد

اطلاعات اولیه

محصول کوره ذوب آهن ، چدن است که معمولا دارای ناخالصی کربن و مقادیر جزئی ناخالصی‌های دیگر است که به نوع سنگ معدن و ناخالصی‌های همراه آن و همچنین به چگونگی کار کوره بلند ذوب آهن بستگی دارد. از آنجایی که مصرف عمده آهن در صنعت بصورت فولاد است، از این رو ، باید به روش مناسب چدن را به فولاد تبدیل کرد که در این عمل ناخالصی‌های کربن و دیگر ناخالصی‌ها به مقدار ممکن کاهش ‌یابند.

انواع سنگ ها

تاریخ استفاده از زیورها و سنگ های قیمتی به اندازه تاریخ پیدایش بشر قدمت دارد. انسان های نخستین هنگامل که از زیورها و سنگ های رنگین استفاده می کردند در این فکر نبودند که با این وسیله بر زیبایی خود بیافزایند. از همان ابتدا آدمیان پس از شکار جانوران و استفاده از گوشت و پوست آنها ، دندان ها ، ناخن ها و پره های این حیوانات را نگه داشته به گردن و بازوانشان می آیختند و چنین تصور می کردند که بدین وسیله بر نیرومندی و چالاکی خود در شکار جانوران می افزایند و قدرت بیشتری را کسب می کنند. این تصورات و اعتقاد به جنبه های سحری و جادویی زیورها در واقع عوامل فردی و محرک های شخصی برای استفاده از این قبییل اشیاء بود. اما تنها این علت نبود و تفاخر نیز به آن اضافه شد. زیرا هر فرد شکارچی با آویختن دندان ها و چنگال های حیواناتی که شکار کرده بود نه تنها احساس نیرومندی می کرد بلکه بدین وسیله احترام و تحسین همگان را نیز به خود جلب می کرد.

تاریخ استفاده از زیورها و سنگ های قیمتی به اندازه تاریخ پیدایش بشر قدمت دارد. انسان های نخستین هنگامل که از زیورها و سنگ های رنگین استفاده می کردند در این فکر نبودند که با این وسیله بر زیبایی خود بیافزایند. از همان ابتدا آدمیان پس از شکار جانوران و استفاده از گوشت و پوست آنها ، دندان ها ، ناخن ها و پره های این حیوانات را نگه داشته به گردن و بازوانشان می آیختند و چنین تصور می کردند که بدین وسیله بر نیرومندی و چالاکی خود در شکار جانوران می افزایند و قدرت بیشتری را کسب می کنند. این تصورات و اعتقاد به جنبه های سحری و جادویی زیورها در واقع عوامل فردی و محرک های شخصی برای استفاده از این قبییل اشیاء بود. اما تنها این علت نبود و تفاخر نیز به آن اضافه شد. زیرا هر فرد شکارچی با آویختن دندان ها و چنگال های حیواناتی که شکار کرده بود نه تنها احساس نیرومندی می کرد بلکه بدین وسیله احترام و تحسین همگان را نیز به خود جلب می کرد.
سیر تکاملی
استفاده از زیورهایی چون صرف ها و سنگ های زیبا و رنگین از سوی زنان نیز جدا از اعتقادات جادویی و. پزشکی که داشتند سبب برانگیختن تحسین و. جلب توجه مردان می شد. به همین علت اگر زنی یا مردی کمتر از زیورها و نشانه ها استفاده می کرد پست تر و کم اهمیت تر از دیگران به نظر می رسید. بسیار پیش از آنکه بشر وسایلی آماده کند و یا مهارتی کسب نماید تا بتواند سنگ های سخت را تراش داده و حک کند ، به علت بعضی اعتقادات و افکار مرموز که نسبت به تاثیرات مخفی سنگ های رنگین داشت ، آنها را مورد سایش و مصرف قرار داده بود. زیورهای بشر ابتدایی طبعا از اشیا و مواد ریز و کوچکی ساخته می شد که می توانست به سهولت به رشته کشیده شود از گردنبندها و دست بندهایی که از مواد کم دوام و فاسد شدنی می توان از دانه ها و تخم های درخشان گیاهان ، پرهای پرندگان نام برد که امروزه اثری از آنها باقی نمانده است. اما اثار یافت شده گوش ماهی ها ، صدف ها ، قطعات استخوان ها دندان ها و چنگال های جانوران که سوراخ شده است تا به رشته کشیده شوند ، همگی بر این حقیقت گواهند که استفاده از جواهرات و زینت آلات از دوران های بسیار دور که دست تاریخ بدان می رسد. متداول بوده است. هنگامی که باستان شناسان ضمن کاوش در غار مسدازیل اولین لایه عصر نو سنگی را کشف کردند که مقدار فراوانی از دندان های گوزن های نو را که سوراخ شده بود یافتند که با رشته هایی از پی حیوانات یا الیاف درخت مو به هم متصل می شده است. گر چه اثری از آن رشته ها باقی نمانده اما طرز قرار گرفتن دندانها و نظم و ترتیب آنها به شکل گردن بند بوده است. بسیاری از گوش ماهی ها ، چنگال ها و ناخن های حیوانات که در کورهای ما قبل از تاریخ پیدا شده ، علائم و اشارت سحر آمیزی را القا می نمایند و این تصور را ایجاد می کنند که مردمان عصر سنگ نیز مانند مردمان هزاران سال بعد زندگی می کرده اند و اشیا زینتی خود را به دو منظور تزیین و تعویض استفاده نموده اند. بدین ترتیب به مرور زمان در میان مردمان عهد باستان ، در بیشتر نقاط جهان ، اساطیر و اعتقادات پیچیده و مرموزی بوجود آمده بود که در آن مذهب ، سحر و طبابت با هم ارتباط نزدیک داشت و به همین سبب کاهن و جادوگر و طبیب نیز یک شخص بود و همه اعمال آنان نیز ارتباط مستقیم با موضوع جواهرات و سنگ عمر رنگین و شفاف داشت ، زیرا در تشریفات مربوط به رابطه بشر و قوای مافوق طبیعت ، سنگ عمر قیمتی و نیمه قیمتی مقام شامخی داشتند و حلقه های انگشتری ، گردن بندها ، گواشواره ها مخصوص ، مهره ها ، منجوق ها ، بازوبندها و خلخال ها بخصوص زمانی که با نقوش سحر آمیز حکاکی می شد ، مورد تقاضا و توجه مردمان آن زمان بود و بکار بردن این قبیل زینت ها برای مردم از هر صنف و طبقه یک عادت عمومی شده بود. بدیت ترتیب گوهرها و سنگ ها با توجه به نوع مشخصات و رنگ هایشان و افسانه های سحر آمیزی که بدان نسبت داده می شد ، دارای قوای مافوق طبیعت بودند. از جمله اعتقادات این بود که عقیق انسان را در برابر گزیدن رتیل و برق زدگی محافظت می کند. پشم سبز می توانست باران بباراند و هر کسی سنگ لاجورد و با خود داشت از حمله و نیش مار مصون می ماند. سرانجامتحت تاثیر ساختمان پیچیده اجتماعات بشری و عوامل فردی و روانی و اجتماعی و حس رقابت و اعتقاد به جنبه های جادویی و پزشکی زیورها و گوهرها و مهره ها استفاده از زینت آلاتی چون گوشواره ها و خلخال ها که با رنگین ها و سنگ های قیمتی گرانبها و نیمه قیمتی تزئین می گردیدند شدت اهمیت فراوانی یافته ،با تبدل کالا و بازرگانی ، رواج و توسعه جهانی یافت. چنانکه رفته رفته به کار گرفتن این قبیل اشیا تجملی و زینتی ، جزو عادات و رسوم عمومی جوامع بشری گردیده است. گر چه امروزه با وجود پیشرفت دانش و روشن شدن اندیشه ها هنوز هم جنبه های جادویی و سحری زیورها و گوهرها فراموش نگردیده و یادگاری هایی از خرافات دوران های اولیه توام با پندارهای جدیدتر ، ذهن بسیاری از مردم جهان را به خود مشغول می دارد اما باید پذیرفت که اکنون بخش هایی از گوهرشناسی جنبه علمی به خود گرفته و گوهر تراشی و ساختن زیورهای گوناگون نیز جزو رشته های هنری به شمار می رود و چون استفاده از زیورها با غرایز فطری انسان ها ارتباط دارد نمی توان از آن چشم پوشید. در ایران نیز از همان آغاز تاریخ ، استفاده از زیورها معمول بوده است. آبادانی کشور،ثروتمند بودن، علاقه مندی مردم این سرزمین به زندگانی پر تجمل و با شکوه توام با زیبایی پسندی همراه گوهرها و زیورها را مورد توجه به آنها قرار داده است. کتاب شاهنامه فردوسی پر از نام گوهرها و زیورهای گوناگون است که نیاکان ما انها را شناخته و بکار می برده اند. پیدایش شاهنشاهی های بزرگ و نیرومند و تشکیل دربارهای با شکوه و ثروتمند در طول تاریخ ایران ، باعث گرد آمدن گوهرهای گرانیها و نایاب در گنجینه های ایران گردیده و گوهرشناسی و گوهر تراشی و گوهرنشانی همواره در این سرزمین رواج داشته و مورد توجه خاص مردم بوده است. نگاهی به نام گوهرنامه هایی که در سده های گوناگون به نام شاهان و نامداران ایران نوشته و تالیف گردیده است و نمونه ها و آثار فراوان و سنگ های قیمتی که در موزه ها نگهداری می شود بهترین گواه این توجه و علاقه است. هنوز هم مردم ایران از هر طبقه و ضعف علاقه خومد را به زیورها و گوهرها از دست نداده و هر یک به فراخور وسیله ای زینتی چون انگشتری و امثال آن را مورد استفاده قرار می دهند. به طوری که هنوز یکی از ضروریات مراسم زناشو.یی در ایران ، تهیه گوهرهای قیمتی است ، حتی اگر تنها یک حلقه باشد. هر چند هم اکنون به خاطر مسائل اقتصادی - اجتماعی تمایل به خرید گوهر کم تر شده و بیشتر به طلا روی آورده شده است.

خواص سنگهای قیمتی

سنگها به چند دسته تقسیم می شوند که گرانبهاترین و زیباترین آنها سنگهای قیمتی می باشند که عبارتند از: الماس، فیروزه، یاقوت، زمرد، عقیق، در و ...

فیروزه
فیروزه، جواهر آبی رنگ می باشد که در سالهای دور روی تاج فرعونها ، پادشاهان و امپراتوری های باستان نصب می شده و احتمالا" یکی از قدیمی ترین سنگهای شناخته شده می باشد. رنگ آبی فیروزه، آن را از سایر سنگها متمایز و به آن ارزش بخشیده است و منجر شد تا به عنوان یک جواهر استفاده شود.فیروزه از حدود 200 سال قبل از میلاد، توسط آمریکایی های بومی جنوب غربی ایالات متحده و توسط تعداد زیادی از قبایل هندی در مکزیک بطور وسیعی استفاده می شده است. جواهر فروشی  آمریکایی بومی و یا جواهر فروشی  سبک هندی با فیروزه نصب شده روی نقره یا با نقره نسبتا" جدید می باشد. تعدادی معتقدند که این سبک جواهر فروشی قبل از حدود سال 1885 ناشناخته بوده است.
اخیرا" فیروزه بطور وسیعی در بین مردم در تمام شغلها و از طرف تعداد زیادی از گروه های نژادی مختلف پذیرفته شده است. اسم فیروزه (Turquoise)  ممکن است از لغت ترکیهدر زبان فرانسه (Turquie)، به معنی کشور ترکیه(Turkey) گرفته شده باشد . زیرا قدیمی ها اعتقاد داشتند که ماده معدنی متعلق به آن کشور بود.
یا احتمالا"متعلق به کوه آلمرسای در ایران یا شبیه جزیره سینایی در مصر، دو تا از قدیمی ترین نواحی معدن فیروزه شناخته شده در جهان باشد. مکان دیگر می تواند اسمی متعلق به توصیف فرانسه از (Pierre turquin) یعنی سنگ آبی تیره باشد.

چندین احتمال در مورد بوجود آمدن فیروزه وجود دارد که ما به جند مورد از آنها اشاره  می کنیم: 

·         به طور شیمیایی، یعنی هیدرات فسفات، مس و آلمینیوم.

·         توسط برخود شهاب سنگ به زمین 

·   در آبهای  زیر زمینی از میان سنگ آلمینیوم در حضور مس شکل گرفته است.

·   فیروزه در بیشتر اوقات در رسوبات مس در محیط های بایر و نسبتا  کم آب یافت شده است، به همین دلیل اغلب رسوبات مس را به عنوان ماده معدنی فرعی می شناسند.برای هزاران سال، مرغوبترین فیروزه آبی سیر در ایران کشف شده است و همیشه (فیروزه ایرانی ، با عنوان (دارای مرغوبترین کیفیت فیروزه) همراه بوده است. اواخر قرن 1800 و اوایل قرن1900  زمانیکه معدنچیان معادن فیروزه ای با کیفیت بالا در غرب و جنوب غربی ایالات متحده کشف کردند ادامه داشت.

امروزه بیشترین مقدار فیروزه از معادن ایالات متحده استخراج می شود اما لازم به ذکر است هر چند هم تولید ایالات متحده نسبت به ایران بیشتر باشد باز هم بالاترین کیفیت فیروزه در جهان متعلق به ایران است.

 فیروزه از نظر رنگ، نقش و